Add support for tcp/session buffer chains
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_output.c
index ea157bd..33e599e 100644 (file)
@@ -42,44 +42,28 @@ static char *tcp_error_strings[] = {
 
 typedef struct
 {
-  u16 src_port;
-  u16 dst_port;
-  u8 state;
+  tcp_header_t tcp_header;
+  tcp_connection_t tcp_connection;
 } tcp_tx_trace_t;
 
-u16 dummy_mtu = 400;
+u16 dummy_mtu = 1460;
 
 u8 *
 format_tcp_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
 {
   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
+  tcp_tx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_tx_trace_t *);
+  uword indent = format_get_indent (s);
 
-  s = format (s, "TBD\n");
+  s = format (s, "%U\n%U%U",
+             format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
+             format_white_space, indent,
+             format_tcp_connection_verbose, &t->tcp_connection);
 
   return s;
 }
 
-void
-tcp_set_snd_mss (tcp_connection_t * tc)
-{
-  u16 snd_mss;
-
-  /* TODO find our iface MTU */
-  snd_mss = dummy_mtu;
-
-  /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
-  snd_mss = tc->opt.mss < snd_mss ? tc->opt.mss : snd_mss;
-
-  tc->snd_mss = snd_mss;
-
-  if (tc->snd_mss == 0)
-    {
-      clib_warning ("snd mss is 0");
-      tc->snd_mss = dummy_mtu;
-    }
-}
-
 static u8
 tcp_window_compute_scale (u32 available_space)
 {
@@ -96,7 +80,7 @@ tcp_window_compute_scale (u32 available_space)
 always_inline u32
 tcp_initial_wnd_unscaled (tcp_connection_t * tc)
 {
-  return TCP_IW_N_SEGMENTS * dummy_mtu;
+  return TCP_IW_N_SEGMENTS * tc->mss;
 }
 
 /**
@@ -306,7 +290,7 @@ tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
   u8 len = 0;
 
   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
-  opts->mss = dummy_mtu;       /*XXX discover that */
+  opts->mss = tc->mss;
   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 
   if (tcp_opts_wscale (&tc->opt))
@@ -355,7 +339,8 @@ tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
        {
          opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
          opts->sacks = tc->snd_sacks;
-         opts->n_sack_blocks = vec_len (tc->snd_sacks);
+         opts->n_sack_blocks = clib_min (vec_len (tc->snd_sacks),
+                                         TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
          len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
        }
     }
@@ -384,11 +369,62 @@ tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
     }
 }
 
+/**
+ * Update max segment size we're able to process.
+ *
+ * The value is constrained by our interface's MTU and IP options. It is
+ * also what we advertise to our peer.
+ */
+void
+tcp_update_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
+{
+  /* TODO find our iface MTU */
+  tc->mss = dummy_mtu;
+}
+
+/**
+ * Update snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
+ * by taking into account all TCP options, including SACKs
+ */
+void
+tcp_update_snd_mss (tcp_connection_t * tc)
+{
+  /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
+   * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
+  tc->snd_opts_len =
+    tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, TCP_STATE_ESTABLISHED);
+
+  /* XXX check if MTU has been updated */
+  tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->opt.mss) - tc->snd_opts_len;
+}
+
+void
+tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
+{
+  tcp_update_rcv_mss (tc);
+
+  /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
+  tc->snd_mss = clib_min (tc->opt.mss, tc->mss);
+
+  if (tc->snd_mss == 0)
+    {
+      clib_warning ("snd mss is 0");
+      tc->snd_mss = tc->mss;
+    }
+
+  /* We should have enough space for 40 bytes of options */
+  ASSERT (tc->snd_mss > 45);
+
+  /* If we use timestamp option, account for it */
+  if (tcp_opts_tstamp (&tc->opt))
+    tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
+}
+
 #define tcp_get_free_buffer_index(tm, bidx)                             \
 do {                                                                    \
   u32 *my_tx_buffers, n_free_buffers;                                   \
-  u32 cpu_index = os_get_cpu_number();                                 \
-  my_tx_buffers = tm->tx_buffers[cpu_index];                            \
+  u32 thread_index = vlib_get_thread_index();                                  \
+  my_tx_buffers = tm->tx_buffers[thread_index];                            \
   if (PREDICT_FALSE(vec_len (my_tx_buffers) == 0))                      \
     {                                                                   \
       n_free_buffers = 32;      /* TODO config or macro */              \
@@ -396,7 +432,7 @@ do {                                                                    \
       _vec_len(my_tx_buffers) = vlib_buffer_alloc_from_free_list (      \
           tm->vlib_main, my_tx_buffers, n_free_buffers,                 \
           VLIB_BUFFER_DEFAULT_FREE_LIST_INDEX);                         \
-      tm->tx_buffers[cpu_index] = my_tx_buffers;                        \
+      tm->tx_buffers[thread_index] = my_tx_buffers;                        \
     }                                                                   \
   /* buffer shortage */                                                 \
   if (PREDICT_FALSE (vec_len (my_tx_buffers) == 0))                     \
@@ -408,8 +444,8 @@ do {                                                                    \
 #define tcp_return_buffer(tm)                                          \
 do {                                                                   \
   u32 *my_tx_buffers;                                                  \
-  u32 cpu_index = os_get_cpu_number();                                 \
-  my_tx_buffers = tm->tx_buffers[cpu_index];                           \
+  u32 thread_index = vlib_get_thread_index();                                  \
+  my_tx_buffers = tm->tx_buffers[thread_index];                                \
   _vec_len (my_tx_buffers) +=1;                                                \
 } while (0)
 
@@ -881,20 +917,20 @@ tcp_make_state_flags (tcp_state_t next_state)
  */
 static void
 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
-               tcp_state_t next_state)
+               tcp_state_t next_state, u8 compute_opts)
 {
   u32 advertise_wnd, data_len;
-  u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len, opts_write_len, flags;
-  tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
+  u8 tcp_hdr_opts_len, opts_write_len, flags;
   tcp_header_t *th;
 
-  data_len = b->current_length;
+  data_len = b->current_length + b->total_length_not_including_first_buffer;
   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
 
-  /* Make and write options */
-  memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
-  tcp_opts_len = tcp_make_options (tc, snd_opts, next_state);
-  tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
+  if (compute_opts)
+    tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
+
+  /* Write pre-computed options */
+  tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 
   /* Get rcv window to advertise */
   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, next_state);
@@ -905,18 +941,25 @@ tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
                             tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
                             advertise_wnd);
 
-  opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
+  opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
 
-  ASSERT (opts_write_len == tcp_opts_len);
+  ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
 
   /* Tag the buffer with the connection index  */
   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 
   tc->snd_nxt += data_len;
+  tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
 
   /* TODO this is updated in output as well ... */
   if (tc->snd_nxt > tc->snd_una_max)
     tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
+
+  if (tc->rtt_ts == 0)
+    {
+      tc->rtt_ts = tcp_time_now ();
+      tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
+    }
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
 }
 
@@ -942,7 +985,7 @@ tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
 void
 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
 {
-  u32 thread_index = os_get_cpu_number ();
+  u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
   tcp_connection_t *tc;
 
   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
@@ -981,6 +1024,8 @@ tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
        goto done;
     }
 
+  tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
+
   ASSERT (max_bytes <= tc->snd_mss);
 
   n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection,
@@ -988,7 +1033,8 @@ tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
                                       max_bytes);
   ASSERT (n_bytes != 0);
   b->current_length = n_bytes;
-  tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state);
+  tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state, 0);
+  tc->rtx_bytes += n_bytes;
 
 done:
   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
@@ -1012,9 +1058,10 @@ tcp_rtx_timeout_cc (tcp_connection_t * tc)
     }
 
   /* Start again from the beginning */
-  tcp_recovery_on (tc);
+
   tc->cwnd = tcp_loss_wnd (tc);
   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
+  tcp_recovery_on (tc);
 }
 
 static void
@@ -1022,10 +1069,10 @@ tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
 {
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
-  u32 thread_index = os_get_cpu_number ();
+  u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
   tcp_connection_t *tc;
   vlib_buffer_t *b;
-  u32 bi, snd_space, n_bytes;
+  u32 bi, n_bytes;
 
   if (is_syn)
     {
@@ -1058,35 +1105,16 @@ tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
       /* Exponential backoff */
       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
 
-      /* Figure out what and how many bytes we can send */
-      snd_space = tcp_available_snd_space (tc);
-
       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
 
-      if (snd_space == 0)
-       {
-         clib_warning ("no wnd to retransmit");
-         tcp_return_buffer (tm);
-
-         /* Force one segment */
-         tcp_retransmit_first_unacked (tc);
-
-         /* Re-enable retransmit timer. Output may be unwilling
-          * to do it for us */
-         tcp_retransmit_timer_set (tc);
+      /* Send one segment. No fancy recovery for now! */
+      n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, b, 0, tc->snd_mss);
+      scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
 
-         return;
-       }
-      else
+      if (n_bytes == 0)
        {
-         /* No fancy recovery for now! */
-         n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, b, 0, snd_space);
-         scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
-
-         if (n_bytes == 0)
-           return;
-
-         tc->rtx_bytes += n_bytes;
+         clib_warning ("could not retransmit");
+         return;
        }
     }
   else
@@ -1102,7 +1130,7 @@ tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
 
       vlib_buffer_make_headroom (b, MAX_HDRS_LEN);
 
-      tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state);
+      tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state, 1);
 
       /* Account for the SYN */
       tc->snd_nxt += 1;
@@ -1152,7 +1180,7 @@ tcp_timer_persist_handler (u32 index)
 {
   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
-  u32 thread_index = os_get_cpu_number ();
+  u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
   tcp_connection_t *tc;
   vlib_buffer_t *b;
   u32 bi, n_bytes;
@@ -1173,6 +1201,7 @@ tcp_timer_persist_handler (u32 index)
   /* Try to force the first unsent segment  */
   tcp_get_free_buffer_index (tm, &bi);
   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
+  tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
   n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection,
                                       vlib_buffer_get_current (b),
                                       tc->snd_una_max - tc->snd_una,
@@ -1185,7 +1214,7 @@ tcp_timer_persist_handler (u32 index)
     }
 
   b->current_length = n_bytes;
-  tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state);
+  tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state, 0);
   tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
 
   /* Re-enable persist timer */
@@ -1213,10 +1242,12 @@ tcp_retransmit_first_unacked (tcp_connection_t * tc)
 
   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (tc, b, 0, tc->snd_mss);
   if (n_bytes == 0)
-    return;
+    goto done;
 
   tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
-  tc->rtx_bytes += n_bytes;
+
+done:
+  tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
 }
 
 sack_scoreboard_hole_t *
@@ -1290,7 +1321,6 @@ tcp_fast_retransmit (tcp_connection_t * tc)
        }
 
       tcp_enqueue_to_output (vm, b, bi, tc->c_is_ip4);
-      tc->rtx_bytes += n_written;
       snd_space -= n_written;
     }
 
@@ -1313,7 +1343,7 @@ tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm,
                     vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
 {
   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
-  u32 my_thread_index = vm->cpu_index;
+  u32 my_thread_index = vm->thread_index;
 
   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
   n_left_from = from_frame->n_vectors;
@@ -1331,7 +1361,8 @@ tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm,
          u32 bi0;
          vlib_buffer_t *b0;
          tcp_connection_t *tc0;
-         tcp_header_t *th0;
+         tcp_tx_trace_t *t0;
+         tcp_header_t *th0 = 0;
          u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT, next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
 
          bi0 = from[0];
@@ -1393,7 +1424,7 @@ tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm,
            }
 
          /* If not retransmitting
-          * 1) update snd_una_max (SYN, SYNACK, new data, FIN)
+          * 1) update snd_una_max (SYN, SYNACK, FIN)
           * 2) If we're not tracking an ACK, start tracking */
          if (seq_lt (tc0->snd_una_max, tc0->snd_nxt))
            {
@@ -1424,7 +1455,17 @@ tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm,
          b0->error = node->errors[error0];
          if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
            {
-
+             t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
+             if (th0)
+               {
+                 clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
+               }
+             else
+               {
+                 memset (&t0->tcp_header, 0, sizeof (t0->tcp_header));
+               }
+             clib_memcpy (&t0->tcp_connection, tc0,
+                          sizeof (t0->tcp_connection));
            }
 
          vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
@@ -1500,7 +1541,7 @@ tcp_push_header (transport_connection_t * tconn, vlib_buffer_t * b)
   tcp_connection_t *tc;
 
   tc = (tcp_connection_t *) tconn;
-  tcp_push_hdr_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED);
+  tcp_push_hdr_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, 0);
   return 0;
 }
 
@@ -1524,7 +1565,7 @@ tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
                         vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
 {
   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
-  u32 my_thread_index = vm->cpu_index;
+  u32 my_thread_index = vm->thread_index;
 
   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
   n_left_from = from_frame->n_vectors;
@@ -1541,6 +1582,8 @@ tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
        {
          u32 bi0;
          vlib_buffer_t *b0;
+         tcp_tx_trace_t *t0;
+         tcp_header_t *th0;
          u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
 
          bi0 = from[0];
@@ -1569,7 +1612,13 @@ tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
          b0->flags |= VNET_BUFFER_LOCALLY_ORIGINATED;
          if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
            {
-
+             th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
+             if (is_ip4)
+               th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
+             else
+               th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
+             t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
+             clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
            }
 
          vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
@@ -1607,6 +1656,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
     foreach_tcp4_reset_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_tx_trace,
 };
 /* *INDENT-ON* */
 
@@ -1625,6 +1675,7 @@ VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
     foreach_tcp6_reset_next
 #undef _
   },
+  .format_trace = format_tcp_tx_trace,
 };
 /* *INDENT-ON* */