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   tcp_connection_t *tc = &t->tcp_connection;
  59   u32 indent = format_get_indent (s);
  60
  61   s = format (s, "%U state %U\n%U%U", format_tcp_connection_id, tc,
  62               format_tcp_state, tc->state, format_white_space, indent,
  63               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128);
  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
 125   /* Make sure we have a multiple of 1 << rcv_wscale. We round down to
 126    * avoid advertising a window larger than what can be buffered */
 127   available_space = round_down_pow2 (available_space, 1 << tc->rcv_wscale);
 128
 129   if (PREDICT_FALSE (available_space < tc->rcv_opts.mss))
 130     {
 131       tc->rcv_wnd = 0;
 132       return;
 133     }
 134
 135   /*
 136    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
 137    * to compute the new window
 138    */
 139   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
 140
 141   /* Bad. Thou shalt not shrink */
 142   if (PREDICT_FALSE ((i32) available_space < observed_wnd))
 143     {
 144       wnd = round_pow2 (clib_max (observed_wnd, 0), 1 << tc->rcv_wscale);
 145       TCP_EVT (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
 146     }
 147   else
 148     {
 149       wnd = available_space;
 150     }
 151
 152   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
 153 }
 154
 155 /**
 156  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
 157  */
 158 static inline u32
 159 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
 160 {
 161   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
 162     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
 163
 164   tcp_update_rcv_wnd (tc);
 165   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
 166 }
 167
 168 /**
 169  * Write TCP options to segment.
 170  */
 171 static u32
 172 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
 173 {
 174   u32 opts_len = 0;
 175   u32 buf, seq_len = 4;
 176
 177   if (tcp_opts_mss (opts))
 178     {
 179       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
 180       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
 181       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
 182       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->mss));
 183       data += sizeof (opts->mss);
 184       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 185     }
 186
 187   if (tcp_opts_wscale (opts))
 188     {
 189       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
 190       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 191       *data++ = opts->wscale;
 192       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 193     }
 194
 195   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
 196     {
 197       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
 198       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 199       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 200     }
 201
 202   if (tcp_opts_tstamp (opts))
 203     {
 204       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
 205       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 206       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
 207       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
 208       data += sizeof (opts->tsval);
 209       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
 210       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
 211       data += sizeof (opts->tsecr);
 212       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 213     }
 214
 215   if (tcp_opts_sack (opts))
 216     {
 217       int i;
 218
 219       if (opts->n_sack_blocks != 0)
 220         {
 221           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
 222           *data++ = 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
 223           for (i = 0; i < opts->n_sack_blocks; i++)
 224             {
 225               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
 226               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
 227               data += seq_len;
 228               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
 229               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
 230               data += seq_len;
 231             }
 232           opts_len += 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
 233         }
 234     }
 235
 236   /* Terminate TCP options */
 237   if (opts_len % 4)
 238     {
 239       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
 240       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
 241     }
 242
 243   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
 244   while (opts_len % 4)
 245     {
 246       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
 247       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
 248     }
 249   return opts_len;
 250 }
 251
 252 static int
 253 tcp_make_syn_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
 254 {
 255   u8 len = 0;
 256
 257   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
 258   opts->mss = tc->mss;
 259   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 260
 261   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
 262   opts->wscale = tc->rcv_wscale;
 263   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 264
 265   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 266   opts->tsval = tcp_time_now ();
 267   opts->tsecr = 0;
 268   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 269
 270   if (TCP_USE_SACKS)
 271     {
 272       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
 273       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 274     }
 275
 276   /* Align to needed boundary */
 277   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
 278   return len;
 279 }
 280
 281 static int
 282 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
 283 {
 284   u8 len = 0;
 285
 286   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
 287   opts->mss = tc->mss;
 288   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 289
 290   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
 291     {
 292       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
 293       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
 294       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 295     }
 296
 297   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
 298     {
 299       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 300       opts->tsval = tcp_time_now ();
 301       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
 302       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 303     }
 304
 305   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
 306     {
 307       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
 308       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 309     }
 310
 311   /* Align to needed boundary */
 312   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
 313   return len;
 314 }
 315
 316 static int
 317 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
 318 {
 319   u8 len = 0;
 320
 321   opts->flags = 0;
 322
 323   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
 324     {
 325       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 326       opts->tsval = tcp_tstamp (tc);
 327       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
 328       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 329     }
 330   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
 331     {
 332       if (vec_len (tc->snd_sacks))
 333         {
 334           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
 335           if (tc->snd_sack_pos >= vec_len (tc->snd_sacks))
 336             tc->snd_sack_pos = 0;
 337           opts->sacks = &tc->snd_sacks[tc->snd_sack_pos];
 338           opts->n_sack_blocks = vec_len (tc->snd_sacks) - tc->snd_sack_pos;
 339           opts->n_sack_blocks = clib_min (opts->n_sack_blocks,
 340                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
 341           tc->snd_sack_pos += opts->n_sack_blocks;
 342           len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
 343         }
 344     }
 345
 346   /* Align to needed boundary */
 347   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
 348   return len;
 349 }
 350
 351 always_inline int
 352 tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
 353                   tcp_state_t state)
 354 {
 355   switch (state)
 356     {
 357     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
 358     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
 359     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
 360     case TCP_STATE_LAST_ACK:
 361     case TCP_STATE_CLOSING:
 362     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
 363     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
 364     case TCP_STATE_CLOSED:
 365       return tcp_make_established_options (tc, opts);
 366     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
 367       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
 368     case TCP_STATE_SYN_SENT:
 369       return tcp_make_syn_options (tc, opts);
 370     default:
 371       clib_warning ("State not handled! %d", state);
 372       return 0;
 373     }
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Update burst send vars
 378  *
 379  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
 380  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
 381  * - Cache 'on the wire' options for reuse
 382  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
 383  *
 384  * This should *only* be called when doing bursts
 385  */
 386 void
 387 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
 388 {
 389   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
 390
 391   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
 392    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
 393   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
 394                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
 395
 396   /* XXX check if MTU has been updated */
 397   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
 398   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
 399
 400   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
 401                      &tc->snd_opts);
 402
 403   tcp_update_rcv_wnd (tc);
 404
 405   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
 406     tcp_bt_check_app_limited (tc);
 407
 408   if (tc->snd_una == tc->snd_nxt)
 409     {
 410       tcp_cc_event (tc, TCP_CC_EVT_START_TX);
 411       tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, TRANSPORT_PACER_MIN_MSS);
 412     }
 413 }
 414
 415 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
 416
 417 static void *
 418 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
 419 {
 420   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 421     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
 422   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
 423   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
 424   b->current_data = 0;
 425   b->current_length = 0;
 426   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 427   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
 428
 429   /* Leave enough space for headers */
 430   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
 431 }
 432
 433 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
 434 static void *
 435 tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
 436 {
 437   ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0);
 438   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 439   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 440   b->current_data = 0;
 441   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
 442   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
 443   /* Leave enough space for headers */
 444   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
 445 }
 446
 447
 448 /* Compute TCP checksum in software when offloading is disabled for a connection */
 449 u16
 450 ip6_tcp_compute_checksum_custom (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0,
 451                                  ip46_address_t * src, ip46_address_t * dst)
 452 {
 453   ip_csum_t sum0;
 454   u16 payload_length_host_byte_order;
 455   u32 i;
 456
 457   /* Initialize checksum with ip header. */
 458   sum0 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0)) +
 459     clib_host_to_net_u16 (IP_PROTOCOL_TCP);
 460   payload_length_host_byte_order = vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0);
 461
 462   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (src->ip6.as_uword); i++)
 463     {
 464       sum0 = ip_csum_with_carry
 465         (sum0, clib_mem_unaligned (&src->ip6.as_uword[i], uword));
 466       sum0 = ip_csum_with_carry
 467         (sum0, clib_mem_unaligned (&dst->ip6.as_uword[i], uword));
 468     }
 469
 470   return ip_calculate_l4_checksum (vm, p0, sum0,
 471                                    payload_length_host_byte_order, NULL, 0,
 472                                    NULL);
 473 }
 474
 475 u16
 476 ip4_tcp_compute_checksum_custom (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0,
 477                                  ip46_address_t * src, ip46_address_t * dst)
 478 {
 479   ip_csum_t sum0;
 480   u32 payload_length_host_byte_order;
 481
 482   payload_length_host_byte_order = vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0);
 483   sum0 =
 484     clib_host_to_net_u32 (payload_length_host_byte_order +
 485                           (IP_PROTOCOL_TCP << 16));
 486
 487   sum0 = ip_csum_with_carry (sum0, clib_mem_unaligned (&src->ip4, u32));
 488   sum0 = ip_csum_with_carry (sum0, clib_mem_unaligned (&dst->ip4, u32));
 489
 490   return ip_calculate_l4_checksum (vm, p0, sum0,
 491                                    payload_length_host_byte_order, NULL, 0,
 492                                    NULL);
 493 }
 494
 495 static inline u16
 496 tcp_compute_checksum (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 497 {
 498   u16 checksum = 0;
 499   if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_CSUM_OFFLOAD))
 500     {
 501       tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
 502       vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 503
 504       if (tc->c_is_ip4)
 505         checksum = ip4_tcp_compute_checksum_custom
 506           (vm, b, &tc->c_lcl_ip, &tc->c_rmt_ip);
 507       else
 508         checksum = ip6_tcp_compute_checksum_custom
 509           (vm, b, &tc->c_lcl_ip, &tc->c_rmt_ip);
 510     }
 511   else
 512     {
 513       b->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
 514     }
 515   return checksum;
 516 }
 517
 518 /**
 519  * Prepare ACK
 520  */
 521 static inline void
 522 tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
 523                 u8 flags)
 524 {
 525   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
 526   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
 527   tcp_header_t *th;
 528   u16 wnd;
 529
 530   wnd = tcp_window_to_advertise (tc, state);
 531
 532   /* Make and write options */
 533   tcp_opts_len = tcp_make_established_options (tc, snd_opts);
 534   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 535
 536   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
 537                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
 538
 539   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
 540
 541   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 542
 543   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 544
 545   if (wnd == 0)
 546     tcp_zero_rwnd_sent_on (tc);
 547   else
 548     tcp_zero_rwnd_sent_off (tc);
 549 }
 550
 551 /**
 552  * Convert buffer to ACK
 553  */
 554 static inline void
 555 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 556 {
 557   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
 558   TCP_EVT (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
 559   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
 560 }
 561
 562 /**
 563  * Convert buffer to FIN-ACK
 564  */
 565 void
 566 tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 567 {
 568   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK);
 569 }
 570
 571 /**
 572  * Convert buffer to SYN
 573  */
 574 void
 575 tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 576 {
 577   u8 tcp_hdr_opts_len, tcp_opts_len;
 578   tcp_header_t *th;
 579   u16 initial_wnd;
 580   tcp_options_t snd_opts;
 581
 582   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
 583
 584   /* Make and write options */
 585   clib_memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
 586   tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (tc, &snd_opts);
 587   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 588
 589   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
 590                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, TCP_FLAG_SYN,
 591                              initial_wnd);
 592   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 593   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
 594   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 595 }
 596
 597 /**
 598  * Convert buffer to SYN-ACK
 599  */
 600 void
 601 tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 602 {
 603   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
 604   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
 605   tcp_header_t *th;
 606   u16 initial_wnd;
 607
 608   clib_memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
 609   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
 610   tcp_opts_len = tcp_make_synack_options (tc, snd_opts);
 611   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 612
 613   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
 614                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len,
 615                              TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, initial_wnd);
 616   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
 617
 618   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 619   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 620 }
 621
 622 always_inline void
 623 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 624                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
 625 {
 626   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 627   u32 *to_next, next_index;
 628   vlib_frame_t *f;
 629
 630   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 631   b->error = 0;
 632
 633   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
 634   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
 635
 636   /* Send to IP lookup */
 637   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
 638   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
 639
 640   f = wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
 641   if (!f)
 642     {
 643       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
 644       ASSERT (f);
 645       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
 646     }
 647
 648   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
 649   to_next[f->n_vectors] = bi;
 650   f->n_vectors += 1;
 651   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
 652     {
 653       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
 654       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
 655     }
 656 }
 657
 658 static void
 659 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b,
 660                               u32 bi, u8 is_ip4, u32 fib_index)
 661 {
 662   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
 663 }
 664
 665 static void
 666 tcp_enqueue_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 667                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
 668 {
 669   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
 670   if (wrk->vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
 671     session_flush_frames_main_thread (wrk->vm);
 672 }
 673
 674 static void
 675 tcp_enqueue_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 676                        u8 is_ip4)
 677 {
 678   session_type_t st;
 679
 680   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 681   b->error = 0;
 682
 683   st = session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_TCP, is_ip4);
 684   session_add_pending_tx_buffer (st, wrk->vm->thread_index, bi);
 685 }
 686
 687 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
 688
 689 static int
 690 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
 691                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
 692 {
 693   ip4_header_t *ih4;
 694   ip6_header_t *ih6;
 695   tcp_header_t *th0;
 696   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
 697   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
 698   u16 src_port, dst_port;
 699   u32 tmp;
 700   u32 seq, ack;
 701   u8 flags;
 702
 703   /* Find IP and TCP headers */
 704   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
 705
 706   /* Save src and dst ip */
 707   if (is_ip4)
 708     {
 709       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
 710       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
 711       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
 712       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
 713     }
 714   else
 715     {
 716       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
 717       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
 718       clib_memcpy_fast (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
 719       clib_memcpy_fast (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
 720     }
 721
 722   src_port = th0->src_port;
 723   dst_port = th0->dst_port;
 724
 725   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
 726   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
 727     {
 728       if (!tcp_syn (th0))
 729         return -1;
 730
 731       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
 732
 733       /* Got a SYN for no listener. */
 734       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
 735       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
 736       seq = 0;
 737     }
 738   else
 739     {
 740       flags = TCP_FLAG_RST;
 741       seq = th0->ack_number;
 742       ack = 0;
 743     }
 744
 745   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
 746   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
 747   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
 748                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
 749
 750   if (is_ip4)
 751     {
 752       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
 753                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
 754       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
 755     }
 756   else
 757     {
 758       int bogus = ~0;
 759       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
 760                                   IP_PROTOCOL_TCP);
 761       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
 762       ASSERT (!bogus);
 763     }
 764
 765   return 0;
 766 }
 767
 768 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
 769 /**
 770  *  Send reset without reusing existing buffer
 771  *
 772  *  It extracts connection info out of original packet
 773  */
 774 void
 775 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
 776                       u32 thread_index, u8 is_ip4)
 777 {
 778   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
 779   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 780   vlib_buffer_t *b;
 781   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
 782   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
 783   tcp_header_t *th, *pkt_th;
 784   u32 seq, ack;
 785   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
 786   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
 787   fib_protocol_t fib_proto;
 788
 789   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
 790     return;
 791
 792   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 793   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
 794   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
 795   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
 796   tcp_init_buffer (vm, b);
 797
 798   /* Make and write options */
 799   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
 800
 801   if (is_ip4)
 802     {
 803       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
 804       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
 805     }
 806   else
 807     {
 808       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
 809       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
 810     }
 811
 812   if (tcp_ack (pkt_th))
 813     {
 814       flags = TCP_FLAG_RST;
 815       seq = pkt_th->ack_number;
 816       ack = (tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
 817     }
 818   else
 819     {
 820       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
 821       seq = 0;
 822       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
 823     }
 824
 825   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
 826                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
 827
 828   /* Swap src and dst ip */
 829   if (is_ip4)
 830     {
 831       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
 832       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
 833                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP,
 834                                   tcp_csum_offload (tc));
 835       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
 836     }
 837   else
 838     {
 839       int bogus = ~0;
 840       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
 841               0x60);
 842       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
 843                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
 844       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
 845       ASSERT (!bogus);
 846     }
 847
 848   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
 849   TCP_EVT (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
 850   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, tc->c_is_ip4),
 851                                TCP_ERROR_RST_SENT, 1);
 852 }
 853
 854 /**
 855  * Build and set reset packet for connection
 856  */
 857 void
 858 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
 859 {
 860   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
 861   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 862   vlib_buffer_t *b;
 863   u32 bi;
 864   tcp_header_t *th;
 865   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
 866   u8 flags;
 867
 868   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
 869     return;
 870   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 871   tcp_init_buffer (vm, b);
 872
 873   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
 874   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 875   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
 876   flags = TCP_FLAG_RST;
 877   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
 878                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
 879                              advertise_wnd);
 880   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
 881   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 882   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
 883   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 884   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
 885   TCP_EVT (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
 886   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, tc->c_is_ip4),
 887                                TCP_ERROR_RST_SENT, 1);
 888 }
 889
 890 static void
 891 tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
 892                  vlib_buffer_t * b)
 893 {
 894   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
 895   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 896   if (tc->c_is_ip4)
 897     {
 898       ip4_header_t *ih;
 899       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
 900                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP,
 901                                  tcp_csum_offload (tc));
 902       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
 903     }
 904   else
 905     {
 906       ip6_header_t *ih;
 907       int bogus = ~0;
 908
 909       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
 910                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
 911       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
 912       ASSERT (!bogus);
 913     }
 914 }
 915
 916 /**
 917  *  Send SYN
 918  *
 919  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
 920  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
 921  *  in the half_open pool.
 922  */
 923 void
 924 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
 925 {
 926   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
 927   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 928   vlib_buffer_t *b;
 929   u32 bi;
 930
 931   /*
 932    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
 933    * such that we can return if we've ran out.
 934    */
 935   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
 936                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
 937
 938   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
 939     {
 940       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
 941       return;
 942     }
 943
 944   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 945   tcp_init_buffer (vm, b);
 946   tcp_make_syn (tc, b);
 947
 948   /* Measure RTT with this */
 949   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (vlib_num_workers ()? 1 : 0);
 950   tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
 951   tc->rto_boff = 0;
 952
 953   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
 954   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
 955   TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
 956 }
 957
 958 void
 959 tcp_send_synack (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   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
 967
 968   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
 969     {
 970       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
 971       return;
 972     }
 973
 974   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
 975   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 976   tcp_init_buffer (vm, b);
 977   tcp_make_synack (tc, b);
 978   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
 979   TCP_EVT (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
 980 }
 981
 982 /**
 983  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
 984  */
 985 static void
 986 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
 987 {
 988   if (wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
 989     {
 990       u32 next_index;
 991       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
 992       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index,
 993                               wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4]);
 994       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
 995     }
 996 }
 997
 998 /**
 999  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1000  */
1001 void
1002 tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1003 {
1004   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 1);
1005   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 0);
1006 }
1007
1008 /**
1009  *  Send FIN
1010  */
1011 void
1012 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1013 {
1014   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1015   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1016   vlib_buffer_t *b;
1017   u32 bi;
1018   u8 fin_snt = 0;
1019
1020   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1021   if (fin_snt)
1022     tc->snd_nxt -= 1;
1023
1024   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1025     {
1026       /* Out of buffers so program fin retransmit ASAP */
1027       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1028       if (fin_snt)
1029         tc->snd_nxt += 1;
1030       else
1031         /* Make sure retransmit retries a fin not data */
1032         tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1033       return;
1034     }
1035
1036   /* If we have non-dupacks programmed, no need to send them */
1037   if ((tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) && !tc->pending_dupacks)
1038     tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
1039
1040   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1041   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1042   tcp_init_buffer (vm, b);
1043   tcp_make_fin (tc, b);
1044   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1045   TCP_EVT (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1046   /* Account for the FIN */
1047   tc->snd_nxt += 1;
1048   if (!fin_snt)
1049     {
1050       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1051       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1052       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_una_max, tc->snd_nxt);
1053     }
1054 }
1055
1056 /**
1057  * Push TCP header and update connection variables. Should only be called
1058  * for segments with data, not for 'control' packets.
1059  */
1060 always_inline void
1061 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 snd_nxt,
1062                 u8 compute_opts, u8 maybe_burst, u8 update_snd_nxt)
1063 {
1064   u8 tcp_hdr_opts_len, flags = TCP_FLAG_ACK;
1065   u32 advertise_wnd, data_len;
1066   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1067   tcp_header_t *th;
1068
1069   data_len = b->current_length;
1070   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1071     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1072
1073   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1074   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1075
1076   if (compute_opts)
1077     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1078
1079   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1080
1081   if (maybe_burst)
1082     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1083   else
1084     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
1085
1086   if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
1087     {
1088       if (seq_geq (tc->psh_seq, snd_nxt)
1089           && seq_lt (tc->psh_seq, snd_nxt + data_len))
1090         flags |= TCP_FLAG_PSH;
1091     }
1092   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, snd_nxt,
1093                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1094                              advertise_wnd);
1095
1096   if (maybe_burst)
1097     {
1098       clib_memcpy_fast ((u8 *) (th + 1),
1099                         tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1100                         tc->snd_opts_len);
1101     }
1102   else
1103     {
1104       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1105       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1106     }
1107
1108   /*
1109    * Update connection variables
1110    */
1111
1112   if (update_snd_nxt)
1113     tc->snd_nxt += data_len;
1114   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1115
1116   tc->bytes_out += data_len;
1117   tc->data_segs_out += 1;
1118
1119   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
1120
1121   TCP_EVT (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1122 }
1123
1124 always_inline u32
1125 tcp_buffer_len (vlib_buffer_t * b)
1126 {
1127   u32 data_len = b->current_length;
1128   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1129     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1130   return data_len;
1131 }
1132
1133 u32
1134 tcp_session_push_header (transport_connection_t * tconn, vlib_buffer_t * b)
1135 {
1136   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1137
1138   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
1139     tcp_bt_track_tx (tc, tcp_buffer_len (b));
1140
1141   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0, /* burst */ 1,
1142                   /* update_snd_nxt */ 1);
1143
1144   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1145   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1146   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1147   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1148     {
1149       tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1150       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1151     }
1152   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1153     {
1154       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1155       tc->rto_boff = 0;
1156     }
1157   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1158   return 0;
1159 }
1160
1161 void
1162 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1163 {
1164   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1165   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1166   vlib_buffer_t *b;
1167   u32 bi;
1168
1169   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1170     {
1171       tcp_update_rcv_wnd (tc);
1172       return;
1173     }
1174   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1175   tcp_init_buffer (vm, b);
1176   tcp_make_ack (tc, b);
1177   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1178 }
1179
1180 void
1181 tcp_program_ack (tcp_connection_t * tc)
1182 {
1183   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1184     {
1185       session_add_self_custom_tx_evt (&tc->connection, 1);
1186       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1187     }
1188 }
1189
1190 void
1191 tcp_program_dupack (tcp_connection_t * tc)
1192 {
1193   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1194     {
1195       session_add_self_custom_tx_evt (&tc->connection, 1);
1196       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1197     }
1198   if (tc->pending_dupacks < 255)
1199     tc->pending_dupacks += 1;
1200 }
1201
1202 void
1203 tcp_program_retransmit (tcp_connection_t * tc)
1204 {
1205   if (!(tc->flags & TCP_CONN_RXT_PENDING))
1206     {
1207       session_add_self_custom_tx_evt (&tc->connection, 0);
1208       tc->flags |= TCP_CONN_RXT_PENDING;
1209     }
1210 }
1211
1212 /**
1213  * Delayed ack timer handler
1214  *
1215  * Sends delayed ACK when timer expires
1216  */
1217 void
1218 tcp_timer_delack_handler (u32 index, u32 thread_index)
1219 {
1220   tcp_connection_t *tc;
1221
1222   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1223   tcp_send_ack (tc);
1224 }
1225
1226 /**
1227  * Send window update ack
1228  *
1229  * Ensures that it will be sent only once, after a zero rwnd has been
1230  * advertised in a previous ack, and only if rwnd has grown beyond a
1231  * configurable value.
1232  */
1233 void
1234 tcp_send_window_update_ack (tcp_connection_t * tc)
1235 {
1236   if (tcp_zero_rwnd_sent (tc))
1237     {
1238       tcp_update_rcv_wnd (tc);
1239       if (tc->rcv_wnd >= tcp_cfg.rwnd_min_update_ack * tc->snd_mss)
1240         {
1241           tcp_zero_rwnd_sent_off (tc);
1242           tcp_program_ack (tc);
1243         }
1244     }
1245 }
1246
1247 /**
1248  * Allocate a new buffer and build a new tcp segment
1249  *
1250  * @param wrk           tcp worker
1251  * @param tc            connection for which the segment will be allocated
1252  * @param offset        offset of the first byte in the tx fifo
1253  * @param max_deq_byte  segment size
1254  * @param[out] b        pointer to buffer allocated
1255  *
1256  * @return      the number of bytes in the segment or 0 if buffer cannot be
1257  *              allocated or no data available
1258  */
1259 static int
1260 tcp_prepare_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1261                      u32 offset, u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1262 {
1263   u32 bytes_per_buffer = vnet_get_tcp_main ()->bytes_per_buffer;
1264   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1265   u32 bi, seg_size;
1266   int n_bytes = 0;
1267   u8 *data;
1268
1269   seg_size = max_deq_bytes + TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN;
1270
1271   /*
1272    * Prepare options
1273    */
1274   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1275
1276   /*
1277    * Allocate and fill in buffer(s)
1278    */
1279
1280   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1281   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= bytes_per_buffer))
1282     {
1283       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1284         return 0;
1285       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1286       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1287       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1288                                             max_deq_bytes);
1289       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1290       b[0]->current_length = n_bytes;
1291       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1292                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1293     }
1294   /* Split mss into multiple buffers */
1295   else
1296     {
1297       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg, n_bufs;
1298       u16 n_peeked, len_to_deq;
1299       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1300       int i;
1301
1302       /* Make sure we have enough buffers */
1303       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / bytes_per_buffer);
1304       vec_validate_aligned (wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg - 1,
1305                             CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1306       n_bufs = vlib_buffer_alloc (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg);
1307       if (PREDICT_FALSE (n_bufs != n_bufs_per_seg))
1308         {
1309           if (n_bufs)
1310             vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1311           return 0;
1312         }
1313
1314       *b = vlib_get_buffer (vm, wrk->tx_buffers[--n_bufs]);
1315       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1316       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1317                                             bytes_per_buffer -
1318                                             TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1319       b[0]->current_length = n_bytes;
1320       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1321       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1322       max_deq_bytes -= n_bytes;
1323
1324       chain_b = *b;
1325       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1326         {
1327           prev_b = chain_b;
1328           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, bytes_per_buffer);
1329           chain_bi = wrk->tx_buffers[--n_bufs];
1330           chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
1331           chain_b->current_data = 0;
1332           data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
1333           n_peeked = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data,
1334                                                  offset + n_bytes,
1335                                                  len_to_deq);
1336           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1337           n_bytes += n_peeked;
1338           chain_b->current_length = n_peeked;
1339           chain_b->next_buffer = 0;
1340
1341           /* update previous buffer */
1342           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1343           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1344
1345           max_deq_bytes -= n_peeked;
1346           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1347         }
1348
1349       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1350                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1351
1352       if (PREDICT_FALSE (n_bufs))
1353         {
1354           clib_warning ("not all buffers consumed");
1355           vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1356         }
1357     }
1358
1359   ASSERT (n_bytes > 0);
1360   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <= bytes_per_buffer);
1361
1362   return n_bytes;
1363 }
1364
1365 /**
1366  * Build a retransmit segment
1367  *
1368  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1369  *         retransmit
1370  */
1371 static u32
1372 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
1373                                 tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1374                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1375 {
1376   u32 start, available_bytes;
1377   int n_bytes = 0;
1378
1379   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1380   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1381
1382   /*
1383    * Make sure we can retransmit something
1384    */
1385   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1386   ASSERT (available_bytes >= offset);
1387   available_bytes -= offset;
1388   if (!available_bytes)
1389     return 0;
1390
1391   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1392   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1393
1394   start = tc->snd_una + offset;
1395   ASSERT (seq_leq (start + max_deq_bytes, tc->snd_nxt));
1396
1397   n_bytes = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, max_deq_bytes, b);
1398   if (!n_bytes)
1399     return 0;
1400
1401   tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1402
1403   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
1404     tcp_bt_track_rxt (tc, start, start + n_bytes);
1405
1406   tc->bytes_retrans += n_bytes;
1407   tc->segs_retrans += 1;
1408   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1409
1410   return n_bytes;
1411 }
1412
1413 static void
1414 tcp_check_sack_reneging (tcp_connection_t * tc)
1415 {
1416   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
1417   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1418
1419   hole = scoreboard_first_hole (sb);
1420   if (!sb->is_reneging && (!hole || hole->start == tc->snd_una))
1421     return;
1422
1423   scoreboard_clear_reneging (sb, tc->snd_una, tc->snd_nxt);
1424 }
1425
1426 /**
1427  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1428  */
1429 static void
1430 tcp_cc_init_rxt_timeout (tcp_connection_t * tc)
1431 {
1432   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1433
1434   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1435   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1436
1437   /* If we entrered loss without fast recovery, notify cc algo of the
1438    * congestion event such that it can update ssthresh and its state */
1439   if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
1440     tcp_cc_congestion (tc);
1441
1442   /* Let cc algo decide loss cwnd and ssthresh post unrecovered loss */
1443   tcp_cc_loss (tc);
1444
1445   tc->rtt_ts = 0;
1446   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1447   tc->tr_occurences += 1;
1448   tcp_recovery_on (tc);
1449 }
1450
1451 void
1452 tcp_timer_retransmit_handler (u32 tc_index, u32 thread_index)
1453 {
1454   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1455   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1456   tcp_connection_t *tc;
1457   vlib_buffer_t *b = 0;
1458   u32 bi, n_bytes;
1459
1460   tc = tcp_connection_get (tc_index, thread_index);
1461
1462   /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1463   if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT))
1464     return;
1465
1466   /* Wait-close and retransmit could pop at the same time */
1467   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED)
1468     return;
1469
1470   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1471     {
1472       TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1473
1474       /* Lost FIN, retransmit and return */
1475       if (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT)
1476         {
1477           tcp_send_fin (tc);
1478           tc->rto_boff += 1;
1479           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1480           return;
1481         }
1482
1483       /* Shouldn't be here. This condition is tricky because it has to take
1484        * into account boff > 0 due to persist timeout. */
1485       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_nxt)
1486           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1487               && !tcp_flight_size (tc)))
1488         {
1489           ASSERT (!tcp_in_recovery (tc));
1490           tc->rto_boff = 0;
1491           return;
1492         }
1493
1494       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0. Can be non 0 due
1495        * to persist timer timeout */
1496       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1497         {
1498           tc->rto_boff = 0;
1499           tcp_update_rto (tc);
1500         }
1501
1502       /* Peer is dead or network connectivity is lost. Close connection.
1503        * RFC 1122 section 4.2.3.5 recommends a value of at least 100s. For
1504        * a min rto of 0.2s we need to retry about 8 times. */
1505       if (tc->rto_boff >= TCP_RTO_BOFF_MAX)
1506         {
1507           tcp_send_reset (tc);
1508           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1509           session_transport_closing_notify (&tc->connection);
1510           session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1511           tcp_connection_timers_reset (tc);
1512           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
1513           return;
1514         }
1515
1516       if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1517         tcp_check_sack_reneging (tc);
1518
1519       /* Update send congestion to make sure that rxt has data to send */
1520       tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
1521
1522       /* Send the first unacked segment. If we're short on buffers, return
1523        * as soon as possible */
1524       n_bytes = clib_min (tc->snd_mss, tc->snd_nxt - tc->snd_una);
1525       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, n_bytes, &b);
1526       if (!n_bytes)
1527         {
1528           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1529           return;
1530         }
1531
1532       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1533       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1534
1535       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1536       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1537
1538       tc->rto_boff += 1;
1539       if (tc->rto_boff == 1)
1540         {
1541           tcp_cc_init_rxt_timeout (tc);
1542           /* Record timestamp. Eifel detection algorithm RFC3522 */
1543           tc->snd_rxt_ts = tcp_tstamp (tc);
1544         }
1545
1546       if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1547         scoreboard_init_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una + n_bytes);
1548
1549       tcp_program_retransmit (tc);
1550     }
1551   /* Retransmit SYN-ACK */
1552   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1553     {
1554       TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1555
1556       tc->rtt_ts = 0;
1557
1558       /* Passive open establish timeout */
1559       if (tc->rto > TCP_ESTABLISH_TIME >> 1)
1560         {
1561           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1562           tcp_connection_timers_reset (tc);
1563           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1564           return;
1565         }
1566
1567       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1568         {
1569           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1570           return;
1571         }
1572
1573       tc->rto_boff += 1;
1574       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1575         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1576
1577       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1578
1579       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1580       tcp_init_buffer (vm, b);
1581       tcp_make_synack (tc, b);
1582       TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
1583
1584       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
1585       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1586     }
1587   else
1588     {
1589       ASSERT (tc->state == TCP_STATE_CLOSED);
1590       return;
1591     }
1592 }
1593
1594 /**
1595  * SYN retransmit timer handler. Active open only.
1596  */
1597 void
1598 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 tc_index, u32 thread_index)
1599 {
1600   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1601   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1602   tcp_connection_t *tc;
1603   vlib_buffer_t *b = 0;
1604   u32 bi;
1605
1606   tc = tcp_half_open_connection_get (tc_index);
1607
1608   /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1609   if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state != TCP_STATE_SYN_SENT))
1610     return;
1611
1612   /* Half-open connection actually moved to established but we were
1613    * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1614    * thread. */
1615   if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1616     {
1617       if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1618         TCP_DBG ("could not remove half-open connection");
1619       return;
1620     }
1621
1622   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1623   tc->rtt_ts = 0;
1624
1625   /* Active open establish timeout */
1626   if (tc->rto >= TCP_ESTABLISH_TIME >> 1)
1627     {
1628       session_stream_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
1629       tcp_connection_cleanup (tc);
1630       return;
1631     }
1632
1633   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1634     {
1635       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
1636       return;
1637     }
1638
1639   /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1640    * start growing RTO exponentially */
1641   tc->rto_boff += 1;
1642   if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1643     tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1644
1645   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1646   tcp_init_buffer (vm, b);
1647   tcp_make_syn (tc, b);
1648
1649   TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1650
1651   /* This goes straight to ipx_lookup */
1652   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1653   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1654
1655   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1656                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1657 }
1658
1659 /**
1660  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1661  *
1662  */
1663 void
1664 tcp_timer_persist_handler (u32 index, u32 thread_index)
1665 {
1666   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1667   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1668   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1669   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1670   tcp_connection_t *tc;
1671   vlib_buffer_t *b;
1672   int n_bytes = 0;
1673   u8 *data;
1674
1675   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1676   if (!tc)
1677     return;
1678
1679   /* Problem already solved or worse */
1680   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->snd_wnd > tc->snd_mss
1681       || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT))
1682     return;
1683
1684   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1685   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1686
1687   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1688    * next time */
1689   if (!available_bytes)
1690     {
1691       tcp_persist_timer_set (tc);
1692       return;
1693     }
1694
1695   if (available_bytes <= offset)
1696     return;
1697
1698   /* Increment RTO backoff */
1699   tc->rto_boff += 1;
1700   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1701
1702   /*
1703    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1704    */
1705   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1706     {
1707       tcp_persist_timer_set (tc);
1708       return;
1709     }
1710   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1711   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1712
1713   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1714   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1715   max_snd_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1716                             tm->bytes_per_buffer - TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1717   n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1718                                         max_snd_bytes);
1719   b->current_length = n_bytes;
1720   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1721                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1722                            || tc->rto_boff > 1));
1723
1724   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
1725     {
1726       tcp_bt_check_app_limited (tc);
1727       tcp_bt_track_tx (tc, n_bytes);
1728     }
1729
1730   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0,
1731                   /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 1);
1732   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1733   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1734   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1735
1736   /* Just sent new data, enable retransmit */
1737   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1738 }
1739
1740 /**
1741  * Retransmit first unacked segment
1742  */
1743 int
1744 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1745 {
1746   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1747   vlib_buffer_t *b;
1748   u32 bi, n_bytes;
1749
1750   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1751
1752   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1753   if (!n_bytes)
1754     return -1;
1755
1756   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1757   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1758
1759   return 0;
1760 }
1761
1762 static int
1763 tcp_transmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1764                      u32 burst_size)
1765 {
1766   u32 offset, n_segs = 0, n_written, bi, available_wnd;
1767   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1768   vlib_buffer_t *b = 0;
1769
1770   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1771   available_wnd = tc->snd_wnd - offset;
1772   burst_size = clib_min (burst_size, available_wnd / tc->snd_mss);
1773
1774   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
1775     tcp_bt_check_app_limited (tc);
1776
1777   while (n_segs < burst_size)
1778     {
1779       n_written = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, tc->snd_mss, &b);
1780       if (!n_written)
1781         goto done;
1782
1783       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1784       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1785       offset += n_written;
1786       n_segs += 1;
1787
1788       if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
1789         tcp_bt_track_tx (tc, n_written);
1790
1791       tc->snd_nxt += n_written;
1792       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1793     }
1794
1795 done:
1796   return n_segs;
1797 }
1798
1799 /**
1800  * Estimate send space using proportional rate reduction (RFC6937)
1801  */
1802 int
1803 tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tcp_connection_t * tc)
1804 {
1805   u32 pipe, prr_out;
1806   int space;
1807
1808   pipe = tcp_flight_size (tc);
1809   prr_out = tc->snd_rxt_bytes + (tc->snd_nxt - tc->snd_congestion);
1810
1811   if (pipe > tc->ssthresh)
1812     {
1813       space = ((int) tc->prr_delivered * ((f64) tc->ssthresh / tc->prev_cwnd))
1814         - prr_out;
1815     }
1816   else
1817     {
1818       int limit;
1819       limit = clib_max ((int) (tc->prr_delivered - prr_out), 0) + tc->snd_mss;
1820       space = clib_min (tc->ssthresh - pipe, limit);
1821     }
1822   space = clib_max (space, prr_out ? 0 : tc->snd_mss);
1823   return space;
1824 }
1825
1826 static inline u8
1827 tcp_retransmit_should_retry_head (tcp_connection_t * tc,
1828                                   sack_scoreboard_t * sb)
1829 {
1830   u32 tx_adv_sack = sb->high_sacked - tc->snd_congestion;
1831   f64 rr = (f64) tc->ssthresh / tc->prev_cwnd;
1832
1833   if (tcp_fastrecovery_first (tc))
1834     return 1;
1835
1836   return (tx_adv_sack > (tc->snd_una - tc->prr_start) * rr);
1837 }
1838
1839 static inline u8
1840 tcp_max_tx_deq (tcp_connection_t * tc)
1841 {
1842   return (transport_max_tx_dequeue (&tc->connection)
1843           - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
1844 }
1845
1846 #define scoreboard_rescue_rxt_valid(_sb, _tc)                   \
1847     (seq_geq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_una)                    \
1848         && seq_leq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_congestion))
1849
1850 /**
1851  * Do retransmit with SACKs
1852  */
1853 static int
1854 tcp_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1855                      u32 burst_size)
1856 {
1857   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0, reset_pacer = 0;
1858   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0;
1859   u32 bi, max_deq, burst_bytes, sent_bytes;
1860   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1861   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1862   vlib_buffer_t *b = 0;
1863   sack_scoreboard_t *sb;
1864   int snd_space;
1865
1866   ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
1867
1868   burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection);
1869   burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
1870   if (!burst_size)
1871     {
1872       tcp_program_retransmit (tc);
1873       return 0;
1874     }
1875
1876   if (tcp_in_recovery (tc))
1877     snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1878   else
1879     snd_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
1880
1881   if (snd_space < tc->snd_mss)
1882     {
1883       reset_pacer = burst_bytes > tc->snd_mss;
1884       goto done;
1885     }
1886
1887   reset_pacer = snd_space < burst_bytes;
1888
1889   sb = &tc->sack_sb;
1890
1891   /* Check if snd_una is a lost retransmit */
1892   if (pool_elts (sb->holes)
1893       && seq_gt (sb->high_sacked, tc->snd_congestion)
1894       && tc->rxt_head != tc->snd_una
1895       && tcp_retransmit_should_retry_head (tc, sb))
1896     {
1897       max_bytes = clib_min (tc->snd_mss, tc->snd_congestion - tc->snd_una);
1898       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, max_bytes, &b);
1899       if (!n_written)
1900         {
1901           tcp_program_retransmit (tc);
1902           goto done;
1903         }
1904       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1905       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1906       n_segs = 1;
1907
1908       tc->rxt_head = tc->snd_una;
1909       tc->rxt_delivered += n_written;
1910       tc->prr_delivered += n_written;
1911       ASSERT (tc->rxt_delivered <= tc->snd_rxt_bytes);
1912     }
1913
1914   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1915
1916   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1917   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1918
1919   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1920   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1921
1922   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1923     {
1924       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole, max_deq != 0, &can_rescue,
1925                                        &snd_limited);
1926       if (!hole)
1927         {
1928           /* We are out of lost holes to retransmit so send some new data. */
1929           if (max_deq > tc->snd_mss)
1930             {
1931               u32 n_segs_new;
1932               int av_wnd;
1933
1934               /* Make sure we don't exceed available window and leave space
1935                * for one more packet, to avoid zero window acks */
1936               av_wnd = (int) tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
1937               av_wnd = clib_max (av_wnd - tc->snd_mss, 0);
1938               snd_space = clib_min (snd_space, av_wnd);
1939               snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1940               burst_size = clib_min (burst_size - n_segs,
1941                                      snd_space / tc->snd_mss);
1942               burst_size = clib_min (burst_size, TCP_RXT_MAX_BURST);
1943               n_segs_new = tcp_transmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1944               if (max_deq > n_segs_new * tc->snd_mss)
1945                 tcp_program_retransmit (tc);
1946
1947               n_segs += n_segs_new;
1948               goto done;
1949             }
1950
1951           if (tcp_in_recovery (tc) || !can_rescue
1952               || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
1953             break;
1954
1955           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
1956            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
1957            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
1958            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
1959            */
1960           hole = scoreboard_last_hole (sb);
1961           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss, hole->end - hole->start);
1962           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
1963           offset = hole->end - tc->snd_una - max_bytes;
1964           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1965                                                       max_bytes, &b);
1966           if (!n_written)
1967             goto done;
1968
1969           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
1970           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1971           tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1972           n_segs += 1;
1973           break;
1974         }
1975
1976       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
1977       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
1978       if (max_bytes == 0)
1979         break;
1980
1981       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
1982       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
1983                                                   &b);
1984       ASSERT (n_written <= snd_space);
1985
1986       /* Nothing left to retransmit */
1987       if (n_written == 0)
1988         break;
1989
1990       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1991       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1992
1993       sb->high_rxt += n_written;
1994       ASSERT (seq_leq (sb->high_rxt, tc->snd_nxt));
1995
1996       snd_space -= n_written;
1997       n_segs += 1;
1998     }
1999
2000   if (hole)
2001     tcp_program_retransmit (tc);
2002
2003 done:
2004
2005   if (reset_pacer)
2006     {
2007       transport_connection_tx_pacer_reset_bucket (&tc->connection);
2008     }
2009   else
2010     {
2011       sent_bytes = clib_min (n_segs * tc->snd_mss, burst_bytes);
2012       transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection,
2013                                                   sent_bytes);
2014     }
2015
2016   return n_segs;
2017 }
2018
2019 /**
2020  * Fast retransmit without SACK info
2021  */
2022 static int
2023 tcp_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
2024                         u32 burst_size)
2025 {
2026   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, max_deq, n_segs_now, max_bytes;
2027   u32 burst_bytes, sent_bytes;
2028   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
2029   int snd_space, n_segs = 0;
2030   u8 cc_limited = 0;
2031   vlib_buffer_t *b;
2032
2033   ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
2034   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
2035
2036   burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection);
2037   burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
2038   if (!burst_size)
2039     {
2040       tcp_program_retransmit (tc);
2041       return 0;
2042     }
2043
2044   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
2045   cc_limited = snd_space < burst_bytes;
2046
2047   if (!tcp_fastrecovery_first (tc))
2048     goto send_unsent;
2049
2050   /* RFC 6582: [If a partial ack], retransmit the first unacknowledged
2051    * segment. */
2052   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
2053     {
2054       max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
2055                             tc->snd_congestion - tc->snd_una - offset);
2056       if (!max_bytes)
2057         break;
2058       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
2059                                                   &b);
2060
2061       /* Nothing left to retransmit */
2062       if (n_written == 0)
2063         break;
2064
2065       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
2066       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
2067       snd_space -= n_written;
2068       offset += n_written;
2069       n_segs += 1;
2070     }
2071
2072   if (n_segs == burst_size)
2073     goto done;
2074
2075 send_unsent:
2076
2077   /* RFC 6582: Send a new segment if permitted by the new value of cwnd. */
2078   if (snd_space < tc->snd_mss || tc->snd_mss == 0)
2079     goto done;
2080
2081   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
2082   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
2083   if (max_deq)
2084     {
2085       snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
2086       burst_size = clib_min (burst_size - n_segs, snd_space / tc->snd_mss);
2087       n_segs_now = tcp_transmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
2088       if (n_segs_now && max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
2089         tcp_program_retransmit (tc);
2090       n_segs += n_segs_now;
2091     }
2092
2093 done:
2094   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
2095
2096   sent_bytes = clib_min (n_segs * tc->snd_mss, burst_bytes);
2097   sent_bytes = cc_limited ? burst_bytes : sent_bytes;
2098   transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection, sent_bytes);
2099
2100   return n_segs;
2101 }
2102
2103 static int
2104 tcp_send_acks (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
2105 {
2106   int j, n_acks;
2107
2108   if (!tc->pending_dupacks)
2109     {
2110       if (tcp_in_cong_recovery (tc) || !tcp_max_tx_deq (tc)
2111           || tc->state != TCP_STATE_ESTABLISHED)
2112         {
2113           tcp_send_ack (tc);
2114           return 1;
2115         }
2116       return 0;
2117     }
2118
2119   /* If we're supposed to send dupacks but have no ooo data
2120    * send only one ack */
2121   if (!vec_len (tc->snd_sacks))
2122     {
2123       tcp_send_ack (tc);
2124       tc->dupacks_out += 1;
2125       tc->pending_dupacks = 0;
2126       return 1;
2127     }
2128
2129   /* Start with first sack block */
2130   tc->snd_sack_pos = 0;
2131
2132   /* Generate enough dupacks to cover all sack blocks. Do not generate
2133    * more sacks than the number of packets received. But do generate at
2134    * least 3, i.e., the number needed to signal congestion, if needed. */
2135   n_acks = vec_len (tc->snd_sacks) / TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS;
2136   n_acks = clib_min (n_acks, tc->pending_dupacks);
2137   n_acks = clib_max (n_acks, clib_min (tc->pending_dupacks, 3));
2138   for (j = 0; j < clib_min (n_acks, max_burst_size); j++)
2139     tcp_send_ack (tc);
2140
2141   if (n_acks < max_burst_size)
2142     {
2143       tc->pending_dupacks = 0;
2144       tc->snd_sack_pos = 0;
2145       tc->dupacks_out += n_acks;
2146       return n_acks;
2147     }
2148   else
2149     {
2150       TCP_DBG ("constrained by burst size");
2151       tc->pending_dupacks = n_acks - max_burst_size;
2152       tc->dupacks_out += max_burst_size;
2153       tcp_program_dupack (tc);
2154       return max_burst_size;
2155     }
2156 }
2157
2158 static int
2159 tcp_do_retransmit (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
2160 {
2161   tcp_worker_ctx_t *wrk;
2162   u32 n_segs;
2163
2164   if (PREDICT_FALSE (tc->state == TCP_STATE_CLOSED))
2165     return 0;
2166
2167   wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
2168
2169   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
2170     n_segs = tcp_retransmit_sack (wrk, tc, max_burst_size);
2171   else
2172     n_segs = tcp_retransmit_no_sack (wrk, tc, max_burst_size);
2173
2174   return n_segs;
2175 }
2176
2177 int
2178 tcp_session_custom_tx (void *conn, u32 max_burst_size)
2179 {
2180   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) conn;
2181   u32 n_segs = 0;
2182
2183   if (tcp_in_cong_recovery (tc) && (tc->flags & TCP_CONN_RXT_PENDING))
2184     {
2185       tc->flags &= ~TCP_CONN_RXT_PENDING;
2186       n_segs = tcp_do_retransmit (tc, max_burst_size);
2187       max_burst_size -= n_segs;
2188     }
2189
2190   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
2191     return n_segs;
2192
2193   tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
2194
2195   /* We have retransmitted packets and no dupack */
2196   if (n_segs && !tc->pending_dupacks)
2197     return n_segs;
2198
2199   if (!max_burst_size)
2200     {
2201       tcp_program_ack (tc);
2202       return max_burst_size;
2203     }
2204
2205   n_segs += tcp_send_acks (tc, max_burst_size);
2206
2207   return n_segs;
2208 }
2209 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
2210
2211 static void
2212 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2213                               u16 * next0, u32 * error0)
2214 {
2215   ip_adjacency_t *adj;
2216   adj_index_t ai;
2217
2218   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
2219    * not be removed */
2220   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
2221                      tc0->sw_if_index);
2222   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
2223     {
2224       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2225       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2226       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
2227       return;
2228     }
2229
2230   adj = adj_get (ai);
2231   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
2232     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
2233   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
2234     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
2235   else
2236     {
2237       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2238       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
2239     }
2240   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
2241 }
2242
2243 static void
2244 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2245                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
2246 {
2247   tcp_connection_t *tc;
2248   tcp_tx_trace_t *t;
2249   vlib_buffer_t *b;
2250   tcp_header_t *th;
2251   int i;
2252
2253   for (i = 0; i < n_bufs; i++)
2254     {
2255       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
2256       if (!(b->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2257         continue;
2258       th = vlib_buffer_get_current (b);
2259       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
2260                                vm->thread_index);
2261       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
2262       clib_memcpy_fast (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
2263       clib_memcpy_fast (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
2264     }
2265 }
2266
2267 always_inline void
2268 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
2269                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
2270 {
2271   u8 __clib_unused *ih0;
2272   tcp_header_t __clib_unused *th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2273
2274   TCP_EVT (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
2275
2276   if (is_ip4)
2277     ih0 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
2278                                 IP_PROTOCOL_TCP, tcp_csum_offload (tc0));
2279   else
2280     ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6, &tc0->c_rmt_ip6,
2281                                 IP_PROTOCOL_TCP);
2282
2283 }
2284
2285 always_inline void
2286 tcp_check_if_gso (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
2287 {
2288   if (PREDICT_TRUE (!(tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO)))
2289     return;
2290
2291   u16 data_len = b->current_length - sizeof (tcp_header_t) - tc->snd_opts_len;
2292
2293   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID))
2294     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
2295
2296   if (PREDICT_TRUE (data_len <= tc->snd_mss))
2297     return;
2298   else
2299     {
2300       ASSERT ((b->flags & VNET_BUFFER_F_L3_HDR_OFFSET_VALID) != 0);
2301       ASSERT ((b->flags & VNET_BUFFER_F_L4_HDR_OFFSET_VALID) != 0);
2302       b->flags |= VNET_BUFFER_F_GSO;
2303       vnet_buffer2 (b)->gso_l4_hdr_sz =
2304         sizeof (tcp_header_t) + tc->snd_opts_len;
2305       vnet_buffer2 (b)->gso_size = tc->snd_mss;
2306     }
2307 }
2308
2309 always_inline void
2310 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2311                           vlib_node_runtime_t * error_node, u16 * next0,
2312                           u8 is_ip4)
2313 {
2314   /* If next_index is not drop use it */
2315   if (tc0->next_node_index)
2316     {
2317       *next0 = tc0->next_node_index;
2318       vnet_buffer (b0)->tcp.next_node_opaque = tc0->next_node_opaque;
2319     }
2320   else
2321     {
2322       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2323     }
2324
2325   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
2326   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
2327
2328   if (!is_ip4)
2329     {
2330       u32 error0 = 0;
2331
2332       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
2333         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, &error0);
2334
2335       if (PREDICT_FALSE (error0))
2336         {
2337           b0->error = error_node->errors[error0];
2338           return;
2339         }
2340     }
2341
2342   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
2343     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
2344
2345   tc0->segs_out += 1;
2346 }
2347
2348 always_inline uword
2349 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2350                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2351 {
2352   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
2353   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2354   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
2355   vlib_node_runtime_t *error_node;
2356
2357   error_node = vlib_node_get_runtime (vm, tcp_node_index (output, is_ip4));
2358
2359   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2360   n_left_from = frame->n_vectors;
2361   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
2362
2363   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
2364     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
2365
2366   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
2367   b = bufs;
2368   next = nexts;
2369
2370   while (n_left_from >= 4)
2371     {
2372       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
2373
2374       {
2375         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
2376         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2377
2378         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
2379         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2380       }
2381
2382       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2383                                 thread_index);
2384       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
2385                                 thread_index);
2386
2387       if (PREDICT_TRUE (!tc0 + !tc1 == 0))
2388         {
2389           tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2390           tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2391
2392           tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
2393           tcp_check_if_gso (tc1, b[1]);
2394
2395           tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], is_ip4);
2396           tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], error_node, &next[1], is_ip4);
2397         }
2398       else
2399         {
2400           if (tc0 != 0)
2401             {
2402               tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2403               tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
2404               tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0],
2405                                         is_ip4);
2406             }
2407           else
2408             {
2409               b[0]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
2410               next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2411             }
2412           if (tc1 != 0)
2413             {
2414               tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2415               tcp_check_if_gso (tc1, b[1]);
2416               tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], error_node, &next[1],
2417                                         is_ip4);
2418             }
2419           else
2420             {
2421               b[1]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
2422               next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2423             }
2424         }
2425
2426       b += 2;
2427       next += 2;
2428       n_left_from -= 2;
2429     }
2430   while (n_left_from > 0)
2431     {
2432       tcp_connection_t *tc0;
2433
2434       if (n_left_from > 1)
2435         {
2436           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2437           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2438         }
2439
2440       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2441                                 thread_index);
2442
2443       if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
2444         {
2445           tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2446           tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
2447           tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], 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
2455       b += 1;
2456       next += 1;
2457       n_left_from -= 1;
2458     }
2459
2460   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2461   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, is_ip4),
2462                                TCP_ERROR_PKTS_SENT, frame->n_vectors);
2463   return frame->n_vectors;
2464 }
2465
2466 VLIB_NODE_FN (tcp4_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2467                                  vlib_frame_t * from_frame)
2468 {
2469   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2470 }
2471
2472 VLIB_NODE_FN (tcp6_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2473                                  vlib_frame_t * from_frame)
2474 {
2475   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2476 }
2477
2478 /* *INDENT-OFF* */
2479 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2480 {
2481   .name = "tcp4-output",
2482   /* Takes a vector of packets. */
2483   .vector_size = sizeof (u32),
2484   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2485   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2486   .error_strings = tcp_error_strings,
2487   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2488   .next_nodes = {
2489 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2490     foreach_tcp4_output_next
2491 #undef _
2492   },
2493   .format_buffer = format_tcp_header,
2494   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2495 };
2496 /* *INDENT-ON* */
2497
2498 /* *INDENT-OFF* */
2499 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2500 {
2501   .name = "tcp6-output",
2502     /* Takes a vector of packets. */
2503   .vector_size = sizeof (u32),
2504   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2505   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2506   .error_strings = tcp_error_strings,
2507   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2508   .next_nodes = {
2509 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2510     foreach_tcp6_output_next
2511 #undef _
2512   },
2513   .format_buffer = format_tcp_header,
2514   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2515 };
2516 /* *INDENT-ON* */
2517
2518 typedef enum _tcp_reset_next
2519 {
2520   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2521   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2522   TCP_RESET_N_NEXT
2523 } tcp_reset_next_t;
2524
2525 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2526   _(DROP, "error-drop")                 \
2527   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2528
2529 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2530   _(DROP, "error-drop")                 \
2531   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2532
2533 static uword
2534 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2535                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2536 {
2537   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2538   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2539
2540   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2541   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2542
2543   next_index = node->cached_next_index;
2544
2545   while (n_left_from > 0)
2546     {
2547       u32 n_left_to_next;
2548
2549       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2550
2551       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2552         {
2553           u32 bi0;
2554           vlib_buffer_t *b0;
2555           tcp_tx_trace_t *t0;
2556           tcp_header_t *th0;
2557           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2558
2559           bi0 = from[0];
2560           to_next[0] = bi0;
2561           from += 1;
2562           to_next += 1;
2563           n_left_from -= 1;
2564           n_left_to_next -= 1;
2565
2566           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2567
2568           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2569                                        my_thread_index, is_ip4))
2570             {
2571               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2572               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2573               goto done;
2574             }
2575
2576           /* Prepare to send to IP lookup */
2577           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2578           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2579
2580         done:
2581           b0->error = node->errors[error0];
2582           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2583           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2584             {
2585               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2586               if (is_ip4)
2587                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2588               else
2589                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2590               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2591               clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0,
2592                                 sizeof (t0->tcp_header));
2593             }
2594
2595           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2596                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2597         }
2598       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2599     }
2600   return from_frame->n_vectors;
2601 }
2602
2603 VLIB_NODE_FN (tcp4_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2604                                 vlib_frame_t * from_frame)
2605 {
2606   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2607 }
2608
2609 VLIB_NODE_FN (tcp6_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2610                                 vlib_frame_t * from_frame)
2611 {
2612   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2613 }
2614
2615 /* *INDENT-OFF* */
2616 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2617   .name = "tcp4-reset",
2618   .vector_size = sizeof (u32),
2619   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2620   .error_strings = tcp_error_strings,
2621   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2622   .next_nodes = {
2623 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2624     foreach_tcp4_reset_next
2625 #undef _
2626   },
2627   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2628 };
2629 /* *INDENT-ON* */
2630
2631 /* *INDENT-OFF* */
2632 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2633   .name = "tcp6-reset",
2634   .vector_size = sizeof (u32),
2635   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2636   .error_strings = tcp_error_strings,
2637   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2638   .next_nodes = {
2639 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2640     foreach_tcp6_reset_next
2641 #undef _
2642   },
2643   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2644 };
2645 /* *INDENT-ON* */
2646
2647 /*
2648  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2649  *
2650  * Local Variables:
2651  * eval: (c-set-style "gnu")
2652  * End:
2653  */