src/plugins/quic/quic.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 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 <sys/socket.h>
  17
  18 #include <vnet/session/application.h>
  19 #include <vnet/session/transport.h>
  20 #include <vnet/session/session.h>
  21 #include <vlib/unix/plugin.h>
  22 #include <vpp/app/version.h>
  23
  24 #include <vppinfra/lock.h>
  25
  26 #include <quic/quic.h>
  27 #include <quic/certs.h>
  28 #include <quic/error.h>
  29 #include <quic/quic_crypto.h>
  30
  31 #include <quicly/defaults.h>
  32
  33
  34 static quic_main_t quic_main;
  35 static void quic_update_timer (quic_ctx_t * ctx);
  36
  37 static u32
  38 quic_ctx_alloc (u32 thread_index)
  39 {
  40   quic_main_t *qm = &quic_main;
  41   quic_ctx_t *ctx;
  42
  43   pool_get (qm->ctx_pool[thread_index], ctx);
  44
  45   memset (ctx, 0, sizeof (quic_ctx_t));
  46   ctx->c_thread_index = thread_index;
  47   QUIC_DBG (3, "Allocated quic_ctx %u on thread %u",
  48             ctx - qm->ctx_pool[thread_index], thread_index);
  49   return ctx - qm->ctx_pool[thread_index];
  50 }
  51
  52 static void
  53 quic_ctx_free (quic_ctx_t * ctx)
  54 {
  55   QUIC_DBG (2, "Free ctx %u", ctx->c_c_index);
  56   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
  57   if (CLIB_DEBUG)
  58     memset (ctx, 0xfb, sizeof (*ctx));
  59   pool_put (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx);
  60 }
  61
  62 static quic_ctx_t *
  63 quic_ctx_get (u32 ctx_index, u32 thread_index)
  64 {
  65   return pool_elt_at_index (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index);
  66 }
  67
  68 static quic_ctx_t *
  69 quic_ctx_get_if_valid (u32 ctx_index, u32 thread_index)
  70 {
  71   if (pool_is_free_index (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index))
  72     return 0;
  73   return pool_elt_at_index (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index);
  74 }
  75
  76 static quic_ctx_t *
  77 quic_get_conn_ctx (quicly_conn_t * conn)
  78 {
  79   u64 conn_data;
  80   conn_data = (u64) * quicly_get_data (conn);
  81   return quic_ctx_get (conn_data & UINT32_MAX, conn_data >> 32);
  82 }
  83
  84 static void
  85 quic_store_conn_ctx (quicly_conn_t * conn, quic_ctx_t * ctx)
  86 {
  87   *quicly_get_data (conn) =
  88     (void *) (((u64) ctx->c_thread_index) << 32 | (u64) ctx->c_c_index);
  89 }
  90
  91 static inline int
  92 quic_ctx_is_stream (quic_ctx_t * ctx)
  93 {
  94   return (ctx->flags & QUIC_F_IS_STREAM);
  95 }
  96
  97 static inline int
  98 quic_ctx_is_listener (quic_ctx_t * ctx)
  99 {
 100   return (ctx->flags & QUIC_F_IS_LISTENER);
 101 }
 102
 103 static session_t *
 104 get_stream_session_from_stream (quicly_stream_t * stream)
 105 {
 106   quic_ctx_t *ctx;
 107   quic_stream_data_t *stream_data;
 108
 109   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 110   ctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 111   return session_get (ctx->c_s_index, stream_data->thread_index);
 112 }
 113
 114 static inline void
 115 quic_make_connection_key (clib_bihash_kv_16_8_t * kv,
 116                           const quicly_cid_plaintext_t * id)
 117 {
 118   kv->key[0] = ((u64) id->master_id) << 32 | (u64) id->thread_id;
 119   kv->key[1] = id->node_id;
 120 }
 121
 122 static int
 123 quic_sendable_packet_count (session_t * udp_session)
 124 {
 125   u32 max_enqueue;
 126   u32 packet_size = QUIC_MAX_PACKET_SIZE + SESSION_CONN_HDR_LEN;
 127   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (udp_session->tx_fifo);
 128   return clib_min (max_enqueue / packet_size, QUIC_SEND_PACKET_VEC_SIZE);
 129 }
 130
 131 static quicly_context_t *
 132 quic_get_quicly_ctx_from_ctx (quic_ctx_t * ctx)
 133 {
 134   app_worker_t *app_wrk;
 135   application_t *app;
 136   app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->parent_app_wrk_id);
 137   if (!app_wrk)
 138     return 0;
 139   app = application_get (app_wrk->app_index);
 140   return (quicly_context_t *) app->quicly_ctx;
 141 }
 142
 143 static quicly_context_t *
 144 quic_get_quicly_ctx_from_udp (u64 udp_session_handle)
 145 {
 146   session_t *udp_session;
 147   application_t *app;
 148   udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);
 149   app = application_get (udp_session->opaque);
 150   return (quicly_context_t *) app->quicly_ctx;
 151 }
 152
 153 static void
 154 quic_ack_rx_data (session_t * stream_session)
 155 {
 156   u32 max_deq;
 157   quic_ctx_t *sctx;
 158   svm_fifo_t *f;
 159   quicly_stream_t *stream;
 160   quic_stream_data_t *stream_data;
 161
 162   sctx =
 163     quic_ctx_get (stream_session->connection_index,
 164                   stream_session->thread_index);
 165   ASSERT (quic_ctx_is_stream (sctx));
 166   stream = sctx->stream;
 167   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 168
 169   f = stream_session->rx_fifo;
 170   max_deq = svm_fifo_max_dequeue (f);
 171
 172   ASSERT (stream_data->app_rx_data_len >= max_deq);
 173   quicly_stream_sync_recvbuf (stream, stream_data->app_rx_data_len - max_deq);
 174   QUIC_DBG (3, "Acking %u bytes", stream_data->app_rx_data_len - max_deq);
 175   stream_data->app_rx_data_len = max_deq;
 176 }
 177
 178 static void
 179 quic_disconnect_transport (quic_ctx_t * ctx)
 180 {
 181   QUIC_DBG (2, "Disconnecting transport 0x%lx", ctx->udp_session_handle);
 182   vnet_disconnect_args_t a = {
 183     .handle = ctx->udp_session_handle,
 184     .app_index = quic_main.app_index,
 185   };
 186
 187   if (vnet_disconnect_session (&a))
 188     clib_warning ("UDP session 0x%lx disconnect errored",
 189                   ctx->udp_session_handle);
 190 }
 191
 192 static void
 193 quic_connection_delete (quic_ctx_t * ctx)
 194 {
 195   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
 196   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
 197   quicly_conn_t *conn;
 198
 199   QUIC_DBG (2, "Deleting connection %u", ctx->c_c_index);
 200
 201   ASSERT (!quic_ctx_is_stream (ctx));
 202
 203   /*  Stop the timer */
 204   if (ctx->timer_handle != QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
 205     {
 206       tw = &quic_main.wrk_ctx[ctx->c_thread_index].timer_wheel;
 207       tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
 208     }
 209
 210   /*  Delete the connection from the connection map */
 211   conn = ctx->conn;
 212   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
 213   QUIC_DBG (2, "Deleting conn with id %lu %lu from map", kv.key[0],
 214             kv.key[1]);
 215   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 0 /* is_add */ );
 216
 217   quic_disconnect_transport (ctx);
 218
 219   if (ctx->conn)
 220     quicly_free (ctx->conn);
 221   ctx->conn = NULL;
 222
 223   session_transport_delete_notify (&ctx->connection);
 224   quic_ctx_free (ctx);
 225 }
 226
 227 /**
 228  * Called when quicly return an error
 229  * This function interacts tightly with quic_proto_on_close
 230  */
 231 static void
 232 quic_connection_closed (quic_ctx_t * ctx)
 233 {
 234   QUIC_DBG (2, "QUIC connection %u/%u closed", ctx->c_thread_index,
 235             ctx->c_c_index);
 236
 237   /* TODO if connection is not established, just delete the session? */
 238   /* Actually should send connect or accept error */
 239
 240   switch (ctx->conn_state)
 241     {
 242     case QUIC_CONN_STATE_READY:
 243       /* Error on an opened connection (timeout...)
 244          This puts the session in closing state, we should receive a notification
 245          when the app has closed its session */
 246       session_transport_reset_notify (&ctx->connection);
 247       /* This ensures we delete the connection when the app confirms the close */
 248       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED;
 249       break;
 250     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING:
 251       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED;
 252       /* quic_proto_on_close will eventually be called when the app confirms the close
 253          , we delete the connection at that point */
 254       break;
 255     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_APP_CLOSED:
 256       /* App already confirmed close, we can delete the connection */
 257       session_transport_delete_notify (&ctx->connection);
 258       quic_connection_delete (ctx);
 259       break;
 260     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED:
 261       QUIC_DBG (0, "BUG");
 262       break;
 263     case QUIC_CONN_STATE_ACTIVE_CLOSING:
 264       session_transport_delete_notify (&ctx->connection);
 265       quic_connection_delete (ctx);
 266       break;
 267     default:
 268       QUIC_DBG (0, "BUG");
 269       break;
 270     }
 271 }
 272
 273 static int
 274 quic_send_datagram (session_t * udp_session, quicly_datagram_t * packet)
 275 {
 276   u32 max_enqueue;
 277   session_dgram_hdr_t hdr;
 278   u32 len, ret;
 279   svm_fifo_t *f;
 280   transport_connection_t *tc;
 281
 282   len = packet->data.len;
 283   f = udp_session->tx_fifo;
 284   tc = session_get_transport (udp_session);
 285   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (f);
 286   if (max_enqueue < SESSION_CONN_HDR_LEN + len)
 287     {
 288       QUIC_DBG (1, "Too much data to send, max_enqueue %u, len %u",
 289                 max_enqueue, len + SESSION_CONN_HDR_LEN);
 290       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
 291     }
 292
 293   /*  Build packet header for fifo */
 294   hdr.data_length = len;
 295   hdr.data_offset = 0;
 296   hdr.is_ip4 = tc->is_ip4;
 297   clib_memcpy (&hdr.lcl_ip, &tc->lcl_ip, sizeof (ip46_address_t));
 298   hdr.lcl_port = tc->lcl_port;
 299
 300   /*  Read dest address from quicly-provided sockaddr */
 301   if (hdr.is_ip4)
 302     {
 303       ASSERT (packet->sa.sa_family == AF_INET);
 304       struct sockaddr_in *sa4 = (struct sockaddr_in *) &packet->sa;
 305       hdr.rmt_port = sa4->sin_port;
 306       hdr.rmt_ip.ip4.as_u32 = sa4->sin_addr.s_addr;
 307     }
 308   else
 309     {
 310       ASSERT (packet->sa.sa_family == AF_INET6);
 311       struct sockaddr_in6 *sa6 = (struct sockaddr_in6 *) &packet->sa;
 312       hdr.rmt_port = sa6->sin6_port;
 313       clib_memcpy (&hdr.rmt_ip.ip6, &sa6->sin6_addr, 16);
 314     }
 315
 316   ret = svm_fifo_enqueue (f, sizeof (hdr), (u8 *) & hdr);
 317   if (ret != sizeof (hdr))
 318     {
 319       QUIC_DBG (1, "Not enough space to enqueue header");
 320       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
 321     }
 322   ret = svm_fifo_enqueue (f, len, packet->data.base);
 323   if (ret != len)
 324     {
 325       QUIC_DBG (1, "Not enough space to enqueue payload");
 326       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
 327     }
 328   return 0;
 329 }
 330
 331 static int
 332 quic_send_packets (quic_ctx_t * ctx)
 333 {
 334   quicly_datagram_t *packets[QUIC_SEND_PACKET_VEC_SIZE];
 335   session_t *udp_session;
 336   quicly_conn_t *conn;
 337   size_t num_packets, i, max_packets;
 338   quicly_packet_allocator_t *pa;
 339   quicly_context_t *quicly_context;
 340   int err = 0;
 341
 342   /* We have sctx, get qctx */
 343   if (quic_ctx_is_stream (ctx))
 344     ctx = quic_ctx_get (ctx->quic_connection_ctx_id, ctx->c_thread_index);
 345
 346   ASSERT (!quic_ctx_is_stream (ctx));
 347
 348   udp_session = session_get_from_handle_if_valid (ctx->udp_session_handle);
 349   if (!udp_session)
 350     goto quicly_error;
 351
 352   conn = ctx->conn;
 353
 354   if (!conn)
 355     return 0;
 356
 357   /* TODO : quicly can assert it can send min_packets up to 2 */
 358   if (quic_sendable_packet_count (udp_session) < 2)
 359     goto stop_sending;
 360
 361   quicly_context = quic_get_quicly_ctx_from_ctx (ctx);
 362   if (!quicly_context)
 363     {
 364       clib_warning ("Tried to send packets on non existing app worker %u",
 365                     ctx->parent_app_wrk_id);
 366       quic_connection_delete (ctx);
 367       return 1;
 368     }
 369   pa = quicly_context->packet_allocator;
 370   do
 371     {
 372       max_packets = quic_sendable_packet_count (udp_session);
 373       if (max_packets < 2)
 374         break;
 375       num_packets = max_packets;
 376       if ((err = quicly_send (conn, packets, &num_packets)))
 377         goto quicly_error;
 378
 379       for (i = 0; i != num_packets; ++i)
 380         {
 381           if ((err = quic_send_datagram (udp_session, packets[i])))
 382             goto quicly_error;
 383
 384           pa->free_packet (pa, packets[i]);
 385         }
 386     }
 387   while (num_packets > 0 && num_packets == max_packets);
 388
 389 stop_sending:
 390   if (svm_fifo_set_event (udp_session->tx_fifo))
 391     if ((err =
 392          session_send_io_evt_to_thread (udp_session->tx_fifo,
 393                                         SESSION_IO_EVT_TX)))
 394       clib_warning ("Event enqueue errored %d", err);
 395
 396   QUIC_DBG (3, "%u[TX] %u[RX]", svm_fifo_max_dequeue (udp_session->tx_fifo),
 397             svm_fifo_max_dequeue (udp_session->rx_fifo));
 398   quic_update_timer (ctx);
 399   return 0;
 400
 401 quicly_error:
 402   if (err && err != QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED
 403       && err != QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION)
 404     clib_warning ("Quic error '%U'.", quic_format_err, err);
 405   quic_connection_closed (ctx);
 406   return 1;
 407 }
 408
 409 /*****************************************************************************
 410  *
 411  * START QUICLY CALLBACKS
 412  * Called from QUIC lib
 413  *
 414  *****************************************************************************/
 415
 416 static void
 417 quic_on_stream_destroy (quicly_stream_t * stream, int err)
 418 {
 419   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 420   quic_ctx_t *sctx =
 421     quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 422   session_t *stream_session =
 423     session_get (sctx->c_s_index, sctx->c_thread_index);
 424   QUIC_DBG (2, "DESTROYED_STREAM: session 0x%lx (%U)",
 425             session_handle (stream_session), quic_format_err, err);
 426
 427   stream_session->session_state = SESSION_STATE_CLOSED;
 428   session_transport_delete_notify (&sctx->connection);
 429
 430   quic_ctx_free (sctx);
 431   free (stream->data);
 432 }
 433
 434 static int
 435 quic_on_stop_sending (quicly_stream_t * stream, int err)
 436 {
 437 #if QUIC_DEBUG >= 2
 438   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 439   quic_ctx_t *sctx =
 440     quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 441   session_t *stream_session =
 442     session_get (sctx->c_s_index, sctx->c_thread_index);
 443   clib_warning ("(NOT IMPLEMENTD) STOP_SENDING: session 0x%lx (%U)",
 444                 session_handle (stream_session), quic_format_err, err);
 445 #endif
 446   /* TODO : handle STOP_SENDING */
 447   return 0;
 448 }
 449
 450 static int
 451 quic_on_receive_reset (quicly_stream_t * stream, int err)
 452 {
 453   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 454   quic_ctx_t *sctx =
 455     quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 456 #if QUIC_DEBUG >= 2
 457   session_t *stream_session =
 458     session_get (sctx->c_s_index, sctx->c_thread_index);
 459   clib_warning ("RESET_STREAM: session 0x%lx (%U)",
 460                 session_handle (stream_session), quic_format_err, err);
 461 #endif
 462   session_transport_closing_notify (&sctx->connection);
 463   return 0;
 464 }
 465
 466 static int
 467 quic_on_receive (quicly_stream_t * stream, size_t off, const void *src,
 468                  size_t len)
 469 {
 470   QUIC_DBG (3, "received data: %lu bytes, offset %lu", len, off);
 471   u32 max_enq;
 472   quic_ctx_t *sctx;
 473   session_t *stream_session;
 474   app_worker_t *app_wrk;
 475   svm_fifo_t *f;
 476   quic_stream_data_t *stream_data;
 477   int rlen;
 478
 479   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 480   sctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 481   stream_session = session_get (sctx->c_s_index, stream_data->thread_index);
 482   f = stream_session->rx_fifo;
 483
 484   max_enq = svm_fifo_max_enqueue_prod (f);
 485   QUIC_DBG (3, "Enqueuing %u at off %u in %u space", len, off, max_enq);
 486   if (off - stream_data->app_rx_data_len + len > max_enq)
 487     {
 488       QUIC_DBG (1, "Error RX fifo is full");
 489       return 1;
 490     }
 491   if (off == stream_data->app_rx_data_len)
 492     {
 493       /* Streams live on the same thread so (f, stream_data) should stay consistent */
 494       rlen = svm_fifo_enqueue (f, len, (u8 *) src);
 495       stream_data->app_rx_data_len += rlen;
 496       ASSERT (rlen >= len);
 497       app_wrk = app_worker_get_if_valid (stream_session->app_wrk_index);
 498       if (PREDICT_TRUE (app_wrk != 0))
 499         app_worker_lock_and_send_event (app_wrk, stream_session,
 500                                         SESSION_IO_EVT_RX);
 501       quic_ack_rx_data (stream_session);
 502     }
 503   else
 504     {
 505       rlen =
 506         svm_fifo_enqueue_with_offset (f, off - stream_data->app_rx_data_len,
 507                                       len, (u8 *) src);
 508       ASSERT (rlen == 0);
 509     }
 510   return 0;
 511 }
 512
 513 void
 514 quic_fifo_egress_shift (quicly_stream_t * stream, size_t delta)
 515 {
 516   session_t *stream_session;
 517   svm_fifo_t *f;
 518   int rv;
 519
 520   stream_session = get_stream_session_from_stream (stream);
 521   f = stream_session->tx_fifo;
 522
 523   rv = svm_fifo_dequeue_drop (f, delta);
 524   ASSERT (rv == delta);
 525   quicly_stream_sync_sendbuf (stream, 0);
 526 }
 527
 528 int
 529 quic_fifo_egress_emit (quicly_stream_t * stream, size_t off, void *dst,
 530                        size_t * len, int *wrote_all)
 531 {
 532   session_t *stream_session;
 533   svm_fifo_t *f;
 534   u32 deq_max, first_deq, max_rd_chunk, rem_offset;
 535
 536   stream_session = get_stream_session_from_stream (stream);
 537   f = stream_session->tx_fifo;
 538
 539   QUIC_DBG (3, "Emitting %u, offset %u", *len, off);
 540
 541   deq_max = svm_fifo_max_dequeue_cons (f);
 542   ASSERT (off <= deq_max);
 543   if (off + *len < deq_max)
 544     {
 545       *wrote_all = 0;
 546     }
 547   else
 548     {
 549       *wrote_all = 1;
 550       *len = deq_max - off;
 551       QUIC_DBG (3, "Wrote ALL, %u", *len);
 552     }
 553
 554   /* TODO, use something like : return svm_fifo_peek (f, off, *len, dst); */
 555   max_rd_chunk = svm_fifo_max_read_chunk (f);
 556
 557   first_deq = 0;
 558   if (off < max_rd_chunk)
 559     {
 560       first_deq = clib_min (*len, max_rd_chunk - off);
 561       clib_memcpy_fast (dst, svm_fifo_head (f) + off, first_deq);
 562     }
 563
 564   if (max_rd_chunk < off + *len)
 565     {
 566       rem_offset = max_rd_chunk < off ? off - max_rd_chunk : 0;
 567       clib_memcpy_fast (dst + first_deq, f->head_chunk->data + rem_offset,
 568                         *len - first_deq);
 569     }
 570
 571   return 0;
 572 }
 573
 574 static const quicly_stream_callbacks_t quic_stream_callbacks = {
 575   .on_destroy = quic_on_stream_destroy,
 576   .on_send_shift = quic_fifo_egress_shift,
 577   .on_send_emit = quic_fifo_egress_emit,
 578   .on_send_stop = quic_on_stop_sending,
 579   .on_receive = quic_on_receive,
 580   .on_receive_reset = quic_on_receive_reset
 581 };
 582
 583 static void
 584 quic_accept_stream (void *s)
 585 {
 586   quicly_stream_t *stream = (quicly_stream_t *) s;
 587   session_t *stream_session, *quic_session;
 588   quic_stream_data_t *stream_data;
 589   app_worker_t *app_wrk;
 590   quic_ctx_t *qctx, *sctx;
 591   u32 sctx_id;
 592   int rv;
 593
 594   sctx_id = quic_ctx_alloc (vlib_get_thread_index ());
 595
 596   qctx = quic_get_conn_ctx (stream->conn);
 597
 598   stream_session = session_alloc (qctx->c_thread_index);
 599   QUIC_DBG (2, "ACCEPTED stream_session 0x%lx ctx %u",
 600             session_handle (stream_session), sctx_id);
 601   sctx = quic_ctx_get (sctx_id, qctx->c_thread_index);
 602   sctx->parent_app_wrk_id = qctx->parent_app_wrk_id;
 603   sctx->parent_app_id = qctx->parent_app_id;
 604   sctx->quic_connection_ctx_id = qctx->c_c_index;
 605   sctx->c_c_index = sctx_id;
 606   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
 607   sctx->stream = stream;
 608   sctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
 609   sctx->flags |= QUIC_F_IS_STREAM;
 610
 611   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 612   stream_data->ctx_id = sctx_id;
 613   stream_data->thread_index = sctx->c_thread_index;
 614   stream_data->app_rx_data_len = 0;
 615
 616   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
 617   stream_session->session_state = SESSION_STATE_CREATED;
 618   stream_session->app_wrk_index = sctx->parent_app_wrk_id;
 619   stream_session->connection_index = sctx->c_c_index;
 620   stream_session->session_type =
 621     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, qctx->udp_is_ip4);
 622   quic_session = session_get (qctx->c_s_index, qctx->c_thread_index);
 623   stream_session->listener_handle = listen_session_get_handle (quic_session);
 624
 625   app_wrk = app_worker_get (stream_session->app_wrk_index);
 626   if ((rv = app_worker_init_connected (app_wrk, stream_session)))
 627     {
 628       QUIC_DBG (1, "failed to allocate fifos");
 629       session_free (stream_session);
 630       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ALLOCATION_ERROR);
 631       return;
 632     }
 633   svm_fifo_add_want_deq_ntf (stream_session->rx_fifo,
 634                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_FULL |
 635                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_EMPTY);
 636
 637   if ((rv = app_worker_accept_notify (app_wrk, stream_session)))
 638     {
 639       QUIC_DBG (1, "failed to notify accept worker app");
 640       session_free_w_fifos (stream_session);
 641       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ACCEPT_NOTIFY_ERROR);
 642       return;
 643     }
 644 }
 645
 646 static int
 647 quic_on_stream_open (quicly_stream_open_t * self, quicly_stream_t * stream)
 648 {
 649   QUIC_DBG (2, "on_stream_open called");
 650   stream->data = malloc (sizeof (quic_stream_data_t));
 651   stream->callbacks = &quic_stream_callbacks;
 652   /* Notify accept on parent qsession, but only if this is not a locally
 653    * initiated stream */
 654   if (!quicly_stream_is_self_initiated (stream))
 655     {
 656       quic_accept_stream (stream);
 657     }
 658   return 0;
 659 }
 660
 661 static void
 662 quic_on_closed_by_peer (quicly_closed_by_peer_t * self, quicly_conn_t * conn,
 663                         int code, uint64_t frame_type,
 664                         const char *reason, size_t reason_len)
 665 {
 666   quic_ctx_t *ctx = quic_get_conn_ctx (conn);
 667 #if QUIC_DEBUG >= 2
 668   session_t *quic_session = session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
 669   clib_warning ("Session 0x%lx closed by peer (%U) %.*s ",
 670                 session_handle (quic_session), quic_format_err, code,
 671                 reason_len, reason);
 672 #endif
 673   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING;
 674   session_transport_closing_notify (&ctx->connection);
 675 }
 676
 677 static quicly_stream_open_t on_stream_open = { &quic_on_stream_open };
 678 static quicly_closed_by_peer_t on_closed_by_peer =
 679   { &quic_on_closed_by_peer };
 680
 681
 682 /*****************************************************************************
 683  *
 684  * END QUICLY CALLBACKS
 685  *
 686  *****************************************************************************/
 687
 688 /*****************************************************************************
 689  *
 690  * BEGIN TIMERS HANDLING
 691  *
 692  *****************************************************************************/
 693
 694 static int64_t
 695 quic_get_thread_time (u8 thread_index)
 696 {
 697   return quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now;
 698 }
 699
 700 static int64_t
 701 quic_get_time (quicly_now_t * self)
 702 {
 703   u8 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 704   return quic_get_thread_time (thread_index);
 705 }
 706
 707 static quicly_now_t quicly_vpp_now_cb = { quic_get_time };
 708
 709 static u32
 710 quic_set_time_now (u32 thread_index)
 711 {
 712   vlib_main_t *vlib_main = vlib_get_main ();
 713   f64 time = vlib_time_now (vlib_main);
 714   quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now = (int64_t) (time * 1000.f);
 715   return quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now;
 716 }
 717
 718 /* Transport proto callback */
 719 static void
 720 quic_update_time (f64 now, u8 thread_index)
 721 {
 722   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
 723
 724   tw = &quic_main.wrk_ctx[thread_index].timer_wheel;
 725   quic_set_time_now (thread_index);
 726   tw_timer_expire_timers_1t_3w_1024sl_ov (tw, now);
 727 }
 728
 729 static void
 730 quic_timer_expired (u32 conn_index)
 731 {
 732   quic_ctx_t *ctx;
 733   QUIC_DBG (4, "Timer expired for conn %u at %ld", conn_index,
 734             quic_get_time (NULL));
 735   ctx = quic_ctx_get (conn_index, vlib_get_thread_index ());
 736   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
 737   quic_send_packets (ctx);
 738 }
 739
 740 static void
 741 quic_update_timer (quic_ctx_t * ctx)
 742 {
 743   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
 744   int64_t next_timeout, next_interval;
 745   session_t *quic_session;
 746
 747   /*  This timeout is in ms which is the unit of our timer */
 748   next_timeout = quicly_get_first_timeout (ctx->conn);
 749   next_interval = next_timeout - quic_get_time (NULL);
 750
 751   if (next_timeout == 0 || next_interval <= 0)
 752     {
 753       if (ctx->c_s_index == QUIC_SESSION_INVALID)
 754         {
 755           next_interval = 1;
 756         }
 757       else
 758         {
 759           quic_session = session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
 760           if (svm_fifo_set_event (quic_session->tx_fifo))
 761             session_send_io_evt_to_thread_custom (quic_session,
 762                                                   quic_session->thread_index,
 763                                                   SESSION_IO_EVT_BUILTIN_TX);
 764           return;
 765         }
 766     }
 767
 768   tw = &quic_main.wrk_ctx[vlib_get_thread_index ()].timer_wheel;
 769
 770   QUIC_DBG (4, "Timer set to %ld (int %ld) for ctx %u", next_timeout,
 771             next_interval, ctx->c_c_index);
 772
 773   if (ctx->timer_handle == QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
 774     {
 775       if (next_timeout == INT64_MAX)
 776         {
 777           QUIC_DBG (4, "timer for ctx %u already stopped", ctx->c_c_index);
 778           return;
 779         }
 780       ctx->timer_handle =
 781         tw_timer_start_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->c_c_index, 0, next_interval);
 782     }
 783   else
 784     {
 785       if (next_timeout == INT64_MAX)
 786         {
 787           tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
 788           ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
 789           QUIC_DBG (4, "Stopping timer for ctx %u", ctx->c_c_index);
 790         }
 791       else
 792         tw_timer_update_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle,
 793                                          next_interval);
 794     }
 795   return;
 796 }
 797
 798 static void
 799 quic_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
 800 {
 801   int i;
 802
 803   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
 804     {
 805       quic_timer_expired (expired_timers[i]);
 806     }
 807 }
 808
 809 /*****************************************************************************
 810  *
 811  * END TIMERS HANDLING
 812  *
 813  *****************************************************************************/
 814
 815 static int
 816 quic_encrypt_ticket_cb (ptls_encrypt_ticket_t * _self, ptls_t * tls,
 817                         int is_encrypt, ptls_buffer_t * dst, ptls_iovec_t src)
 818 {
 819   quic_session_cache_t *self = (void *) _self;
 820   int ret;
 821
 822   if (is_encrypt)
 823     {
 824
 825       /* replace the cached entry along with a newly generated session id */
 826       free (self->data.base);
 827       if ((self->data.base = malloc (src.len)) == NULL)
 828         return PTLS_ERROR_NO_MEMORY;
 829
 830       ptls_get_context (tls)->random_bytes (self->id, sizeof (self->id));
 831       memcpy (self->data.base, src.base, src.len);
 832       self->data.len = src.len;
 833
 834       /* store the session id in buffer */
 835       if ((ret = ptls_buffer_reserve (dst, sizeof (self->id))) != 0)
 836         return ret;
 837       memcpy (dst->base + dst->off, self->id, sizeof (self->id));
 838       dst->off += sizeof (self->id);
 839
 840     }
 841   else
 842     {
 843
 844       /* check if session id is the one stored in cache */
 845       if (src.len != sizeof (self->id))
 846         return PTLS_ERROR_SESSION_NOT_FOUND;
 847       if (memcmp (self->id, src.base, sizeof (self->id)) != 0)
 848         return PTLS_ERROR_SESSION_NOT_FOUND;
 849
 850       /* return the cached value */
 851       if ((ret = ptls_buffer_reserve (dst, self->data.len)) != 0)
 852         return ret;
 853       memcpy (dst->base + dst->off, self->data.base, self->data.len);
 854       dst->off += self->data.len;
 855     }
 856
 857   return 0;
 858 }
 859
 860 typedef struct quicly_ctx_data_
 861 {
 862   quicly_context_t quicly_ctx;
 863   char cid_key[17];
 864   ptls_context_t ptls_ctx;
 865 } quicly_ctx_data_t;
 866
 867 static void
 868 quic_store_quicly_ctx (application_t * app, u8 is_client)
 869 {
 870   quic_main_t *qm = &quic_main;
 871   quicly_context_t *quicly_ctx;
 872   ptls_iovec_t key_vec;
 873   if (app->quicly_ctx)
 874     return;
 875
 876   quicly_ctx_data_t *quicly_ctx_data =
 877     clib_mem_alloc (sizeof (quicly_ctx_data_t));
 878   clib_memset (quicly_ctx_data, 0, sizeof (*quicly_ctx_data));  /* picotls depends on this */
 879   quicly_ctx = &quicly_ctx_data->quicly_ctx;
 880   ptls_context_t *ptls_ctx = &quicly_ctx_data->ptls_ctx;
 881   ptls_ctx->random_bytes = ptls_openssl_random_bytes;
 882   ptls_ctx->get_time = &ptls_get_time;
 883   ptls_ctx->key_exchanges = ptls_openssl_key_exchanges;
 884   ptls_ctx->cipher_suites = qm->quic_ciphers[qm->default_cipher];
 885   ptls_ctx->certificates.list = NULL;
 886   ptls_ctx->certificates.count = 0;
 887   ptls_ctx->esni = NULL;
 888   ptls_ctx->on_client_hello = NULL;
 889   ptls_ctx->emit_certificate = NULL;
 890   ptls_ctx->sign_certificate = NULL;
 891   ptls_ctx->verify_certificate = NULL;
 892   ptls_ctx->ticket_lifetime = 86400;
 893   ptls_ctx->max_early_data_size = 8192;
 894   ptls_ctx->hkdf_label_prefix__obsolete = NULL;
 895   ptls_ctx->require_dhe_on_psk = 1;
 896   ptls_ctx->encrypt_ticket = &qm->session_cache.super;
 897
 898   app->quicly_ctx = (u64 *) quicly_ctx;
 899   memcpy (quicly_ctx, &quicly_spec_context, sizeof (quicly_context_t));
 900
 901   quicly_ctx->max_packet_size = QUIC_MAX_PACKET_SIZE;
 902   quicly_ctx->tls = ptls_ctx;
 903   quicly_ctx->stream_open = &on_stream_open;
 904   quicly_ctx->closed_by_peer = &on_closed_by_peer;
 905   quicly_ctx->now = &quicly_vpp_now_cb;
 906   quicly_amend_ptls_context (quicly_ctx->tls);
 907
 908   quicly_ctx->event_log.mask = 0;       /* logs */
 909   quicly_ctx->event_log.cb = quicly_new_default_event_logger (stderr);
 910
 911   quicly_ctx->transport_params.max_data = QUIC_INT_MAX;
 912   quicly_ctx->transport_params.max_streams_uni = (uint64_t) 1 << 60;
 913   quicly_ctx->transport_params.max_streams_bidi = (uint64_t) 1 << 60;
 914   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.bidi_local = (QUIC_FIFO_SIZE - 1);       /* max_enq is SIZE - 1 */
 915   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.bidi_remote = (QUIC_FIFO_SIZE - 1);      /* max_enq is SIZE - 1 */
 916   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.uni = QUIC_INT_MAX;
 917
 918   quicly_ctx->tls->random_bytes (quicly_ctx_data->cid_key, 16);
 919   quicly_ctx_data->cid_key[16] = 0;
 920   key_vec =
 921     ptls_iovec_init (quicly_ctx_data->cid_key,
 922                      strlen (quicly_ctx_data->cid_key));
 923   quicly_ctx->cid_encryptor =
 924     quicly_new_default_cid_encryptor (&ptls_openssl_bfecb,
 925                                       &ptls_openssl_sha256, key_vec);
 926   if (is_client)
 927     return;
 928   if (app->tls_key != NULL && app->tls_cert != NULL)
 929     {
 930       if (load_bio_private_key (quicly_ctx->tls, (char *) app->tls_key))
 931         {
 932           QUIC_DBG (1, "failed to read private key from app configuration\n");
 933         }
 934       if (load_bio_certificate_chain (quicly_ctx->tls,
 935                                       (char *) app->tls_cert))
 936         {
 937           QUIC_DBG (1, "failed to load certificate\n");
 938         }
 939     }
 940 }
 941
 942 /*****************************************************************************
 943  *
 944  * BEGIN TRANSPORT PROTO FUNCTIONS
 945  *
 946  *****************************************************************************/
 947
 948 static int
 949 quic_connect_new_stream (session_t * quic_session, u32 opaque)
 950 {
 951   uint64_t quic_session_handle;
 952   session_t *stream_session;
 953   quic_stream_data_t *stream_data;
 954   quicly_stream_t *stream;
 955   quicly_conn_t *conn;
 956   app_worker_t *app_wrk;
 957   quic_ctx_t *qctx, *sctx;
 958   u32 sctx_index;
 959   int rv;
 960
 961   /*  Find base session to which the user want to attach a stream */
 962   quic_session_handle = session_handle (quic_session);
 963   QUIC_DBG (2, "Opening new stream (qsession %u)", quic_session_handle);
 964
 965   if (session_type_transport_proto (quic_session->session_type) !=
 966       TRANSPORT_PROTO_QUIC)
 967     {
 968       QUIC_DBG (1, "received incompatible session");
 969       return -1;
 970     }
 971
 972   app_wrk = app_worker_get_if_valid (quic_session->app_wrk_index);
 973   if (!app_wrk)
 974     {
 975       QUIC_DBG (1, "Invalid app worker :(");
 976       return -1;
 977     }
 978
 979   sctx_index = quic_ctx_alloc (quic_session->thread_index);     /*  Allocate before we get pointers */
 980   sctx = quic_ctx_get (sctx_index, quic_session->thread_index);
 981   qctx =
 982     quic_ctx_get (quic_session->connection_index, quic_session->thread_index);
 983   if (quic_ctx_is_stream (qctx))
 984     {
 985       QUIC_DBG (1, "session is a stream");
 986       quic_ctx_free (sctx);
 987       return -1;
 988     }
 989
 990   sctx->parent_app_wrk_id = qctx->parent_app_wrk_id;
 991   sctx->parent_app_id = qctx->parent_app_id;
 992   sctx->quic_connection_ctx_id = qctx->c_c_index;
 993   sctx->c_c_index = sctx_index;
 994   sctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
 995   sctx->flags |= QUIC_F_IS_STREAM;
 996
 997   conn = qctx->conn;
 998
 999   if (!conn || !quicly_connection_is_ready (conn))
1000     return -1;
1001
1002   if ((rv = quicly_open_stream (conn, &stream, 0 /* uni */ )))
1003     {
1004       QUIC_DBG (2, "Stream open failed with %d", rv);
1005       return -1;
1006     }
1007   sctx->stream = stream;
1008
1009   QUIC_DBG (2, "Opened stream %d, creating session", stream->stream_id);
1010
1011   stream_session = session_alloc (qctx->c_thread_index);
1012   QUIC_DBG (2, "Allocated stream_session 0x%lx ctx %u",
1013             session_handle (stream_session), sctx_index);
1014   stream_session->app_wrk_index = app_wrk->wrk_index;
1015   stream_session->connection_index = sctx_index;
1016   stream_session->listener_handle = quic_session_handle;
1017   stream_session->session_type =
1018     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, qctx->udp_is_ip4);
1019
1020   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
1021
1022   if (app_worker_init_connected (app_wrk, stream_session))
1023     {
1024       QUIC_DBG (1, "failed to app_worker_init_connected");
1025       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ALLOCATION_ERROR);
1026       session_free_w_fifos (stream_session);
1027       quic_ctx_free (sctx);
1028       return app_worker_connect_notify (app_wrk, NULL, opaque);
1029     }
1030
1031   svm_fifo_add_want_deq_ntf (stream_session->rx_fifo,
1032                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_FULL |
1033                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_EMPTY);
1034
1035   stream_session->session_state = SESSION_STATE_READY;
1036   if (app_worker_connect_notify (app_wrk, stream_session, opaque))
1037     {
1038       QUIC_DBG (1, "failed to notify app");
1039       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_CONNECT_NOTIFY_ERROR);
1040       session_free_w_fifos (stream_session);
1041       quic_ctx_free (sctx);
1042       return -1;
1043     }
1044   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
1045   stream_data->ctx_id = sctx->c_c_index;
1046   stream_data->thread_index = sctx->c_thread_index;
1047   stream_data->app_rx_data_len = 0;
1048   return 0;
1049 }
1050
1051 static int
1052 quic_connect_new_connection (session_endpoint_cfg_t * sep)
1053 {
1054   vnet_connect_args_t _cargs = { {}, }, *cargs = &_cargs;
1055   quic_main_t *qm = &quic_main;
1056   quic_ctx_t *ctx;
1057   app_worker_t *app_wrk;
1058   application_t *app;
1059   u32 ctx_index;
1060   int error;
1061
1062   ctx_index = quic_ctx_alloc (vlib_get_thread_index ());
1063   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, vlib_get_thread_index ());
1064   ctx->parent_app_wrk_id = sep->app_wrk_index;
1065   ctx->c_s_index = QUIC_SESSION_INVALID;
1066   ctx->c_c_index = ctx_index;
1067   ctx->udp_is_ip4 = sep->is_ip4;
1068   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1069   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE;
1070   ctx->client_opaque = sep->opaque;
1071   ctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
1072   if (sep->hostname)
1073     {
1074       ctx->srv_hostname = format (0, "%v", sep->hostname);
1075       vec_terminate_c_string (ctx->srv_hostname);
1076     }
1077   else
1078     {
1079       /*  needed by quic for crypto + determining client / server */
1080       ctx->srv_hostname =
1081         format (0, "%U", format_ip46_address, &sep->ip, sep->is_ip4);
1082     }
1083
1084   clib_memcpy (&cargs->sep, sep, sizeof (session_endpoint_cfg_t));
1085   cargs->sep.transport_proto = TRANSPORT_PROTO_UDPC;
1086   cargs->app_index = qm->app_index;
1087   cargs->api_context = ctx_index;
1088
1089   app_wrk = app_worker_get (sep->app_wrk_index);
1090   app = application_get (app_wrk->app_index);
1091   ctx->parent_app_id = app_wrk->app_index;
1092   cargs->sep_ext.ns_index = app->ns_index;
1093
1094   quic_store_quicly_ctx (app, 1 /* is client */ );
1095
1096   if ((error = vnet_connect (cargs)))
1097     return error;
1098
1099   return 0;
1100 }
1101
1102 static int
1103 quic_connect (transport_endpoint_cfg_t * tep)
1104 {
1105   QUIC_DBG (2, "Called quic_connect");
1106   session_endpoint_cfg_t *sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1107   session_t *quic_session;
1108   sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1109
1110   quic_session = session_get_from_handle_if_valid (sep->parent_handle);
1111   if (quic_session)
1112     return quic_connect_new_stream (quic_session, sep->opaque);
1113   else
1114     return quic_connect_new_connection (sep);
1115 }
1116
1117 static void
1118 quic_proto_on_close (u32 ctx_index, u32 thread_index)
1119 {
1120   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get_if_valid (ctx_index, thread_index);
1121   if (!ctx)
1122     return;
1123 #if QUIC_DEBUG >= 2
1124   session_t *stream_session =
1125     session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
1126   clib_warning ("Closing session 0x%lx", session_handle (stream_session));
1127 #endif
1128   if (quic_ctx_is_stream (ctx))
1129     {
1130       quicly_stream_t *stream = ctx->stream;
1131       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ERROR_CLOSE_NOTIFY);
1132       quic_send_packets (ctx);
1133       return;
1134     }
1135
1136   switch (ctx->conn_state)
1137     {
1138     case QUIC_CONN_STATE_READY:
1139       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_ACTIVE_CLOSING;
1140       quicly_conn_t *conn = ctx->conn;
1141       /* Start connection closing. Keep sending packets until quicly_send
1142          returns QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION */
1143       quicly_close (conn, QUIC_APP_ERROR_CLOSE_NOTIFY, "Closed by peer");
1144       /* This also causes all streams to be closed (and the cb called) */
1145       quic_send_packets (ctx);
1146       break;
1147     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING:
1148       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_APP_CLOSED;
1149       /* send_packets will eventually return an error, we delete the conn at
1150          that point */
1151       break;
1152     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED:
1153       quic_connection_delete (ctx);
1154       break;
1155     default:
1156       QUIC_DBG (0, "BUG");
1157       break;
1158     }
1159 }
1160
1161 static u32
1162 quic_start_listen (u32 quic_listen_session_index, transport_endpoint_t * tep)
1163 {
1164   vnet_listen_args_t _bargs, *args = &_bargs;
1165   quic_main_t *qm = &quic_main;
1166   session_handle_t udp_handle;
1167   session_endpoint_cfg_t *sep;
1168   session_t *udp_listen_session;
1169   app_worker_t *app_wrk;
1170   application_t *app;
1171   quic_ctx_t *lctx;
1172   u32 lctx_index;
1173   app_listener_t *app_listener;
1174
1175   sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1176   app_wrk = app_worker_get (sep->app_wrk_index);
1177   /* We need to call this because we call app_worker_init_connected in
1178    * quic_accept_stream, which assumes the connect segment manager exists */
1179   app_worker_alloc_connects_segment_manager (app_wrk);
1180   app = application_get (app_wrk->app_index);
1181   QUIC_DBG (2, "Called quic_start_listen for app %d", app_wrk->app_index);
1182
1183   quic_store_quicly_ctx (app, 0 /* is_client */ );
1184
1185   sep->transport_proto = TRANSPORT_PROTO_UDPC;
1186   memset (args, 0, sizeof (*args));
1187   args->app_index = qm->app_index;
1188   args->sep_ext = *sep;
1189   args->sep_ext.ns_index = app->ns_index;
1190   if (vnet_listen (args))
1191     return -1;
1192
1193   lctx_index = quic_ctx_alloc (0);
1194   udp_handle = args->handle;
1195   app_listener = app_listener_get_w_handle (udp_handle);
1196   udp_listen_session = app_listener_get_session (app_listener);
1197   udp_listen_session->opaque = lctx_index;
1198
1199   lctx = quic_ctx_get (lctx_index, 0);
1200   lctx->flags |= QUIC_F_IS_LISTENER;
1201
1202   clib_memcpy (&lctx->c_rmt_ip, &args->sep.peer.ip, sizeof (ip46_address_t));
1203   clib_memcpy (&lctx->c_lcl_ip, &args->sep.ip, sizeof (ip46_address_t));
1204   lctx->c_rmt_port = args->sep.peer.port;
1205   lctx->c_lcl_port = args->sep.port;
1206   lctx->c_is_ip4 = args->sep.is_ip4;
1207   lctx->c_fib_index = args->sep.fib_index;
1208   lctx->c_proto = TRANSPORT_PROTO_QUIC;
1209   lctx->parent_app_wrk_id = sep->app_wrk_index;
1210   lctx->parent_app_id = app_wrk->app_index;
1211   lctx->udp_session_handle = udp_handle;
1212   lctx->c_s_index = quic_listen_session_index;
1213
1214   QUIC_DBG (2, "Listening UDP session 0x%lx",
1215             session_handle (udp_listen_session));
1216   QUIC_DBG (2, "Listening QUIC session 0x%lx", quic_listen_session_index);
1217   return lctx_index;
1218 }
1219
1220 static u32
1221 quic_stop_listen (u32 lctx_index)
1222 {
1223   QUIC_DBG (2, "Called quic_stop_listen");
1224   quic_ctx_t *lctx;
1225   lctx = quic_ctx_get (lctx_index, 0);
1226   ASSERT (quic_ctx_is_listener (lctx));
1227   vnet_unlisten_args_t a = {
1228     .handle = lctx->udp_session_handle,
1229     .app_index = quic_main.app_index,
1230     .wrk_map_index = 0          /* default wrk */
1231   };
1232   if (vnet_unlisten (&a))
1233     clib_warning ("unlisten errored");
1234
1235   /*  TODO: crypto state cleanup */
1236
1237   quic_ctx_free (lctx);
1238   return 0;
1239 }
1240
1241 static transport_connection_t *
1242 quic_connection_get (u32 ctx_index, u32 thread_index)
1243 {
1244   quic_ctx_t *ctx;
1245   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1246   return &ctx->connection;
1247 }
1248
1249 static transport_connection_t *
1250 quic_listener_get (u32 listener_index)
1251 {
1252   QUIC_DBG (2, "Called quic_listener_get");
1253   quic_ctx_t *ctx;
1254   ctx = quic_ctx_get (listener_index, 0);
1255   return &ctx->connection;
1256 }
1257
1258 static u8 *
1259 format_quic_ctx (u8 * s, va_list * args)
1260 {
1261   quic_ctx_t *ctx = va_arg (*args, quic_ctx_t *);
1262   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1263   u8 *str = 0;
1264
1265   if (!ctx)
1266     return s;
1267   str = format (str, "[#%d][Q] ", ctx->c_thread_index);
1268
1269   if (quic_ctx_is_listener (ctx))
1270     str = format (str, "Listener, UDP %ld", ctx->udp_session_handle);
1271   else if (quic_ctx_is_stream (ctx))
1272     str = format (str, "Stream %ld conn %d",
1273                   ctx->stream->stream_id, ctx->quic_connection_ctx_id);
1274   else                          /* connection */
1275     str = format (str, "Conn %d UDP %d", ctx->c_c_index,
1276                   ctx->udp_session_handle);
1277
1278   str = format (str, " app %d wrk %d", ctx->parent_app_id,
1279                 ctx->parent_app_wrk_id);
1280
1281   if (verbose == 1)
1282     s = format (s, "%-50s%-15d", str, ctx->conn_state);
1283   else
1284     s = format (s, "%s\n", str);
1285   vec_free (str);
1286   return s;
1287 }
1288
1289 static u8 *
1290 format_quic_connection (u8 * s, va_list * args)
1291 {
1292   u32 qc_index = va_arg (*args, u32);
1293   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1294   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1295   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (qc_index, thread_index);
1296   s = format (s, "%U", format_quic_ctx, ctx, verbose);
1297   return s;
1298 }
1299
1300 static u8 *
1301 format_quic_half_open (u8 * s, va_list * args)
1302 {
1303   u32 qc_index = va_arg (*args, u32);
1304   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1305   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (qc_index, thread_index);
1306   s =
1307     format (s, "[#%d][Q] half-open app %u", thread_index, ctx->parent_app_id);
1308   return s;
1309 }
1310
1311 /*  TODO improve */
1312 static u8 *
1313 format_quic_listener (u8 * s, va_list * args)
1314 {
1315   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1316   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1317   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1318   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (tci, thread_index);
1319   s = format (s, "%U", format_quic_ctx, ctx, verbose);
1320   return s;
1321 }
1322
1323 /*****************************************************************************
1324  * END TRANSPORT PROTO FUNCTIONS
1325  *
1326  * START SESSION CALLBACKS
1327  * Called from UDP layer
1328  *****************************************************************************/
1329
1330 static inline void
1331 quic_build_sockaddr (struct sockaddr *sa, socklen_t * salen,
1332                      ip46_address_t * addr, u16 port, u8 is_ip4)
1333 {
1334   if (is_ip4)
1335     {
1336       struct sockaddr_in *sa4 = (struct sockaddr_in *) sa;
1337       sa4->sin_family = AF_INET;
1338       sa4->sin_port = port;
1339       sa4->sin_addr.s_addr = addr->ip4.as_u32;
1340       *salen = sizeof (struct sockaddr_in);
1341     }
1342   else
1343     {
1344       struct sockaddr_in6 *sa6 = (struct sockaddr_in6 *) sa;
1345       sa6->sin6_family = AF_INET6;
1346       sa6->sin6_port = port;
1347       clib_memcpy (&sa6->sin6_addr, &addr->ip6, 16);
1348       *salen = sizeof (struct sockaddr_in6);
1349     }
1350 }
1351
1352 static int
1353 quic_on_client_connected (quic_ctx_t * ctx)
1354 {
1355   session_t *quic_session;
1356   app_worker_t *app_wrk;
1357   u32 ctx_id = ctx->c_c_index;
1358   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
1359   int rv;
1360
1361   app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->parent_app_wrk_id);
1362   if (!app_wrk)
1363     {
1364       quic_disconnect_transport (ctx);
1365       return -1;
1366     }
1367
1368   quic_session = session_alloc (thread_index);
1369
1370   QUIC_DBG (2, "Allocated quic session 0x%lx", session_handle (quic_session));
1371   ctx->c_s_index = quic_session->session_index;
1372   quic_session->app_wrk_index = ctx->parent_app_wrk_id;
1373   quic_session->connection_index = ctx->c_c_index;
1374   quic_session->listener_handle = SESSION_INVALID_HANDLE;
1375   quic_session->session_type =
1376     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, ctx->udp_is_ip4);
1377
1378   if (app_worker_init_connected (app_wrk, quic_session))
1379     {
1380       QUIC_DBG (1, "failed to app_worker_init_connected");
1381       quic_proto_on_close (ctx_id, thread_index);
1382       return app_worker_connect_notify (app_wrk, NULL, ctx->client_opaque);
1383     }
1384
1385   quic_session->session_state = SESSION_STATE_CONNECTING;
1386   if ((rv = app_worker_connect_notify (app_wrk, quic_session,
1387                                        ctx->client_opaque)))
1388     {
1389       QUIC_DBG (1, "failed to notify app %d", rv);
1390       quic_proto_on_close (ctx_id, thread_index);
1391       return -1;
1392     }
1393
1394   /*  If the app opens a stream in its callback it may invalidate ctx */
1395   ctx = quic_ctx_get (ctx_id, thread_index);
1396   quic_session->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
1397
1398   return 0;
1399 }
1400
1401 static void
1402 quic_receive_connection (void *arg)
1403 {
1404   u32 new_ctx_id, thread_index = vlib_get_thread_index ();
1405   quic_ctx_t *temp_ctx, *new_ctx;
1406   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1407   quicly_conn_t *conn;
1408   session_t *udp_session;
1409
1410   temp_ctx = arg;
1411   new_ctx_id = quic_ctx_alloc (thread_index);
1412   new_ctx = quic_ctx_get (new_ctx_id, thread_index);
1413
1414   QUIC_DBG (2, "Received conn %u (now %u)", temp_ctx->c_thread_index,
1415             new_ctx_id);
1416
1417
1418   memcpy (new_ctx, temp_ctx, sizeof (quic_ctx_t));
1419   clib_mem_free (temp_ctx);
1420
1421   new_ctx->c_thread_index = thread_index;
1422   new_ctx->c_c_index = new_ctx_id;
1423
1424   conn = new_ctx->conn;
1425   quic_store_conn_ctx (conn, new_ctx);
1426   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1427   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) new_ctx_id;
1428   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1429   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1430   new_ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1431   quic_update_timer (new_ctx);
1432
1433   /*  Trigger write on this connection if necessary */
1434   udp_session = session_get_from_handle (new_ctx->udp_session_handle);
1435   if (svm_fifo_max_dequeue (udp_session->tx_fifo))
1436     if (session_send_io_evt_to_thread (udp_session->tx_fifo,
1437                                        SESSION_IO_EVT_TX))
1438       QUIC_DBG (4, "Cannot send TX event");
1439 }
1440
1441 static void
1442 quic_transfer_connection (u32 ctx_index, u32 dest_thread)
1443 {
1444   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
1445   quic_ctx_t *ctx, *temp_ctx;
1446   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1447
1448   QUIC_DBG (2, "Transferring conn %u to thread %u", ctx_index, dest_thread);
1449
1450   temp_ctx = clib_mem_alloc (sizeof (quic_ctx_t));
1451   ASSERT (temp_ctx);
1452   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1453
1454   memcpy (temp_ctx, ctx, sizeof (quic_ctx_t));
1455
1456   /*  Remove from timer wheel and thread-local pool */
1457   if (ctx->timer_handle != QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
1458     {
1459       tw = &quic_main.wrk_ctx[thread_index].timer_wheel;
1460       tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
1461     }
1462   quic_ctx_free (ctx);
1463
1464   /*  Send connection to destination thread */
1465   session_send_rpc_evt_to_thread (dest_thread, quic_receive_connection,
1466                                   (void *) temp_ctx);
1467 }
1468
1469 static int
1470 quic_session_connected_callback (u32 quic_app_index, u32 ctx_index,
1471                                  session_t * udp_session, u8 is_fail)
1472 {
1473   QUIC_DBG (2, "QSession is now connected (id %u)",
1474             udp_session->session_index);
1475   /* This should always be called before quic_connect returns since UDP always
1476    * connects instantly. */
1477   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1478   struct sockaddr_in6 sa6;
1479   struct sockaddr *sa = (struct sockaddr *) &sa6;
1480   socklen_t salen;
1481   transport_connection_t *tc;
1482   app_worker_t *app_wrk;
1483   quicly_conn_t *conn;
1484   quic_ctx_t *ctx;
1485   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1486   int ret;
1487   quicly_context_t *quicly_ctx;
1488
1489
1490   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1491   if (is_fail)
1492     {
1493       u32 api_context;
1494       app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->parent_app_wrk_id);
1495       if (app_wrk)
1496         {
1497           api_context = ctx->c_s_index;
1498           app_worker_connect_notify (app_wrk, 0, api_context);
1499         }
1500       return 0;
1501     }
1502
1503   ctx->c_thread_index = thread_index;
1504   ctx->c_c_index = ctx_index;
1505
1506   QUIC_DBG (2, "Quic connect returned %u. New ctx [%u]%x",
1507             is_fail, thread_index, (ctx) ? ctx_index : ~0);
1508
1509   ctx->udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1510   udp_session->opaque = ctx->parent_app_id;
1511
1512   /* Init QUIC lib connection
1513    * Generate required sockaddr & salen */
1514   tc = session_get_transport (udp_session);
1515   quic_build_sockaddr (sa, &salen, &tc->rmt_ip, tc->rmt_port, tc->is_ip4);
1516
1517   quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_ctx (ctx);
1518   ret = quicly_connect (&ctx->conn, quicly_ctx, (char *) ctx->srv_hostname,
1519                         sa, salen, &quic_main.next_cid,
1520                         &quic_main.hs_properties, NULL);
1521   ++quic_main.next_cid.master_id;
1522   /*  Save context handle in quicly connection */
1523   quic_store_conn_ctx (ctx->conn, ctx);
1524   assert (ret == 0);
1525
1526   /*  Register connection in connections map */
1527   conn = ctx->conn;
1528   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1529   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) ctx_index;
1530   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1531   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1532
1533   /*  UDP stack quirk? preemptively transfer connection if that happens */
1534   if (udp_session->thread_index != thread_index)
1535     quic_transfer_connection (ctx_index, udp_session->thread_index);
1536   else
1537     quic_send_packets (ctx);
1538
1539   return ret;
1540 }
1541
1542 static void
1543 quic_session_disconnect_callback (session_t * s)
1544 {
1545   clib_warning ("UDP session disconnected???");
1546 }
1547
1548 static void
1549 quic_session_reset_callback (session_t * s)
1550 {
1551   clib_warning ("UDP session reset???");
1552 }
1553
1554 static void
1555 quic_session_migrate_callback (session_t * s, session_handle_t new_sh)
1556 {
1557   /*
1558    * TODO we need better way to get the connection from the session
1559    * This will become possible once we stop storing the app id in the UDP
1560    * session opaque
1561    */
1562   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1563   u64 old_session_handle = session_handle (s);
1564   u32 new_thread = session_thread_from_handle (new_sh);
1565   quic_ctx_t *ctx;
1566
1567   QUIC_DBG (1, "Session %x migrated to %lx", s->session_index, new_sh);
1568   /* *INDENT-OFF* */
1569   pool_foreach (ctx, quic_main.ctx_pool[thread_index],
1570     ({
1571       if (ctx->udp_session_handle == old_session_handle)
1572         {
1573           /*  Right ctx found, move associated conn */
1574           QUIC_DBG (5, "Found right ctx: %x", ctx->c_c_index);
1575           ctx->udp_session_handle = new_sh;
1576           quic_transfer_connection (ctx->c_c_index, new_thread);
1577           return;
1578         }
1579     }));
1580   /* *INDENT-ON* */
1581   QUIC_DBG (0, "BUG: Connection to migrate not found");
1582 }
1583
1584 int
1585 quic_session_accepted_callback (session_t * udp_session)
1586 {
1587   /* New UDP connection, try to accept it */
1588   u32 ctx_index;
1589   u32 *pool_index;
1590   quic_ctx_t *ctx, *lctx;
1591   session_t *udp_listen_session;
1592   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1593
1594   udp_listen_session =
1595     listen_session_get_from_handle (udp_session->listener_handle);
1596
1597   ctx_index = quic_ctx_alloc (thread_index);
1598   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1599   ctx->c_thread_index = udp_session->thread_index;
1600   ctx->c_c_index = ctx_index;
1601   ctx->c_s_index = QUIC_SESSION_INVALID;
1602   ctx->udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1603   QUIC_DBG (2, "ACCEPTED UDP 0x%lx", ctx->udp_session_handle);
1604   ctx->listener_ctx_id = udp_listen_session->opaque;
1605   lctx = quic_ctx_get (udp_listen_session->opaque,
1606                        udp_listen_session->thread_index);
1607   ctx->udp_is_ip4 = lctx->c_is_ip4;
1608   ctx->parent_app_id = lctx->parent_app_id;
1609   ctx->parent_app_wrk_id = lctx->parent_app_wrk_id;
1610   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1611   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_OPENED;
1612   ctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
1613
1614   udp_session->opaque = ctx->parent_app_id;
1615
1616   /* Put this ctx in the "opening" pool */
1617   pool_get (quic_main.wrk_ctx[ctx->c_thread_index].opening_ctx_pool,
1618             pool_index);
1619   *pool_index = ctx_index;
1620
1621   /* TODO timeout to delete these if they never connect */
1622   return 0;
1623 }
1624
1625 static int
1626 quic_add_segment_callback (u32 client_index, u64 seg_handle)
1627 {
1628   QUIC_DBG (2, "Called quic_add_segment_callback");
1629   QUIC_DBG (2, "NOT IMPLEMENTED");
1630   /* No-op for builtin */
1631   return 0;
1632 }
1633
1634 static int
1635 quic_del_segment_callback (u32 client_index, u64 seg_handle)
1636 {
1637   QUIC_DBG (2, "Called quic_del_segment_callback");
1638   QUIC_DBG (2, "NOT IMPLEMENTED");
1639   /* No-op for builtin */
1640   return 0;
1641 }
1642
1643 static int
1644 quic_custom_app_rx_callback (transport_connection_t * tc)
1645 {
1646   quic_ctx_t *ctx;
1647   session_t *stream_session = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
1648   QUIC_DBG (3, "Received app READ notification");
1649   quic_ack_rx_data (stream_session);
1650   svm_fifo_reset_has_deq_ntf (stream_session->rx_fifo);
1651
1652   /* Need to send packets (acks may never be sent otherwise) */
1653   ctx = quic_ctx_get (stream_session->connection_index,
1654                       stream_session->thread_index);
1655   quic_send_packets (ctx);
1656   return 0;
1657 }
1658
1659 static int
1660 quic_custom_tx_callback (void *s, u32 max_burst_size)
1661 {
1662   session_t *stream_session = (session_t *) s;
1663   quicly_stream_t *stream;
1664   quic_ctx_t *ctx;
1665   int rv;
1666
1667   if (PREDICT_FALSE
1668       (stream_session->session_state >= SESSION_STATE_TRANSPORT_CLOSING))
1669     return 0;
1670   ctx =
1671     quic_ctx_get (stream_session->connection_index,
1672                   stream_session->thread_index);
1673   if (PREDICT_FALSE (!quic_ctx_is_stream (ctx)))
1674     {
1675       goto tx_end;              /* Most probably a reschedule */
1676     }
1677
1678   QUIC_DBG (3, "Stream TX event");
1679   quic_ack_rx_data (stream_session);
1680   if (!svm_fifo_max_dequeue (stream_session->tx_fifo))
1681     return 0;
1682
1683   stream = ctx->stream;
1684   if (!quicly_sendstate_is_open (&stream->sendstate))
1685     {
1686       QUIC_DBG (1, "Warning: tried to send on closed stream");
1687       return -1;
1688     }
1689
1690   if ((rv = quicly_stream_sync_sendbuf (stream, 1)) != 0)
1691     return rv;
1692
1693 tx_end:
1694   quic_send_packets (ctx);
1695   return 0;
1696 }
1697
1698
1699 /*
1700  * Returns 0 if a matching connection is found and is on the right thread.
1701  * Otherwise returns -1.
1702  * If a connection is found, even on the wrong thread, ctx_thread and ctx_index
1703  * will be set.
1704  */
1705 static inline int
1706 quic_find_packet_ctx (u32 * ctx_thread, u32 * ctx_index,
1707                       struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
1708                       quicly_decoded_packet_t * packet,
1709                       u32 caller_thread_index)
1710 {
1711   quic_ctx_t *ctx_;
1712   quicly_conn_t *conn_;
1713   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1714   clib_bihash_16_8_t *h;
1715
1716   h = &quic_main.connection_hash;
1717   quic_make_connection_key (&kv, &packet->cid.dest.plaintext);
1718   QUIC_DBG (3, "Searching conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1719
1720   if (clib_bihash_search_16_8 (h, &kv, &kv) == 0)
1721     {
1722       u32 index = kv.value & UINT32_MAX;
1723       u32 thread_id = kv.value >> 32;
1724       /* Check if this connection belongs to this thread, otherwise
1725        * ask for it to be moved */
1726       if (thread_id != caller_thread_index)
1727         {
1728           QUIC_DBG (2, "Connection is on wrong thread");
1729           /* Cannot make full check with quicly_is_destination... */
1730           *ctx_index = index;
1731           *ctx_thread = thread_id;
1732           return -1;
1733         }
1734       ctx_ = quic_ctx_get (index, vlib_get_thread_index ());
1735       conn_ = ctx_->conn;
1736       if (conn_ && quicly_is_destination (conn_, sa, salen, packet))
1737         {
1738           QUIC_DBG (3, "Connection found");
1739           *ctx_index = index;
1740           *ctx_thread = thread_id;
1741           return 0;
1742         }
1743     }
1744   QUIC_DBG (3, "connection not found");
1745   return -1;
1746 }
1747
1748 static int
1749 quic_receive (quic_ctx_t * ctx, quicly_conn_t * conn,
1750               quicly_decoded_packet_t packet)
1751 {
1752   int rv;
1753   u32 ctx_id = ctx->c_c_index;
1754   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
1755   /* TODO : QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED sould be handled */
1756   rv = quicly_receive (conn, &packet);
1757   if (rv)
1758     {
1759       QUIC_DBG (2, "quicly_receive errored %U", quic_format_err, rv);
1760       return 0;
1761     }
1762   /* ctx pointer may change if a new stream is opened */
1763   ctx = quic_ctx_get (ctx_id, thread_index);
1764   /* Conn may be set to null if the connection is terminated */
1765   if (ctx->conn && ctx->conn_state == QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE)
1766     {
1767       if (quicly_connection_is_ready (conn))
1768         {
1769           ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_READY;
1770           if (quicly_is_client (conn))
1771             {
1772               quic_on_client_connected (ctx);
1773               ctx = quic_ctx_get (ctx_id, thread_index);
1774             }
1775         }
1776     }
1777   return quic_send_packets (ctx);
1778 }
1779
1780 static int
1781 quic_create_quic_session (quic_ctx_t * ctx)
1782 {
1783   session_t *quic_session;
1784   app_worker_t *app_wrk;
1785   quic_ctx_t *lctx;
1786   int rv;
1787
1788   quic_session = session_alloc (ctx->c_thread_index);
1789   QUIC_DBG (2, "Allocated quic_session, 0x%lx ctx %u",
1790             session_handle (quic_session), ctx->c_c_index);
1791   quic_session->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
1792   ctx->c_s_index = quic_session->session_index;
1793
1794   lctx = quic_ctx_get (ctx->listener_ctx_id, 0);
1795
1796   quic_session->app_wrk_index = lctx->parent_app_wrk_id;
1797   quic_session->connection_index = ctx->c_c_index;
1798   quic_session->session_type =
1799     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, ctx->udp_is_ip4);
1800   quic_session->listener_handle = lctx->c_s_index;
1801
1802   /* TODO: don't alloc fifos when we don't transfer data on this session
1803    * but we still need fifos for the events? */
1804   if ((rv = app_worker_init_accepted (quic_session)))
1805     {
1806       QUIC_DBG (1, "failed to allocate fifos");
1807       session_free (quic_session);
1808       return rv;
1809     }
1810   app_wrk = app_worker_get (quic_session->app_wrk_index);
1811   if ((rv = app_worker_accept_notify (app_wrk, quic_session)))
1812     {
1813       QUIC_DBG (1, "failed to notify accept worker app");
1814       return rv;
1815     }
1816   return 0;
1817 }
1818
1819 static int
1820 quic_create_connection (u32 ctx_index, struct sockaddr *sa,
1821                         socklen_t salen, quicly_decoded_packet_t packet)
1822 {
1823   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1824   quic_ctx_t *ctx;
1825   quicly_conn_t *conn;
1826   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1827   quicly_context_t *quicly_ctx;
1828   int rv;
1829
1830   /* new connection, accept and create context if packet is valid
1831    * TODO: check if socket is actually listening? */
1832   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1833   quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_ctx (ctx);
1834   if ((rv = quicly_accept (&conn, quicly_ctx, sa, salen,
1835                            &packet, ptls_iovec_init (NULL, 0),
1836                            &quic_main.next_cid, NULL)))
1837     {
1838       /* Invalid packet, pass */
1839       assert (conn == NULL);
1840       QUIC_DBG (1, "Accept failed with %d", rv);
1841       /* TODO: cleanup created quic ctx and UDP session */
1842       return 0;
1843     }
1844   assert (conn != NULL);
1845
1846   ++quic_main.next_cid.master_id;
1847   /* Save ctx handle in quicly connection */
1848   quic_store_conn_ctx (conn, ctx);
1849   ctx->conn = conn;
1850   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE;
1851
1852   quic_create_quic_session (ctx);
1853
1854   /* Register connection in connections map */
1855   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1856   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) ctx_index;
1857   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1858   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1859
1860   return quic_send_packets (ctx);
1861 }
1862
1863 static int
1864 quic_reset_connection (u64 udp_session_handle,
1865                        struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
1866                        quicly_decoded_packet_t packet)
1867 {
1868   /* short header packet; potentially a dead connection. No need to check the
1869    * length of the incoming packet, because loop is prevented by authenticating
1870    * the CID (by checking node_id and thread_id). If the peer is also sending a
1871    * reset, then the next CID is highly likely to contain a non-authenticating
1872    * CID, ... */
1873   QUIC_DBG (2, "Sending stateless reset");
1874   int rv;
1875   quicly_datagram_t *dgram;
1876   session_t *udp_session;
1877   quicly_context_t *quicly_ctx;
1878   if (packet.cid.dest.plaintext.node_id != 0
1879       || packet.cid.dest.plaintext.thread_id != 0)
1880     return 0;
1881   quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_udp (udp_session_handle);
1882   dgram = quicly_send_stateless_reset (quicly_ctx, sa, salen,
1883                                        &packet.cid.dest.plaintext);
1884   if (dgram == NULL)
1885     return 1;
1886   udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);
1887   rv = quic_send_datagram (udp_session, dgram);
1888   if (svm_fifo_set_event (udp_session->tx_fifo))
1889     session_send_io_evt_to_thread (udp_session->tx_fifo, SESSION_IO_EVT_TX);
1890   return rv;
1891 }
1892
1893 static int
1894 quic_app_rx_callback (session_t * udp_session)
1895 {
1896   /*  Read data from UDP rx_fifo and pass it to the quicly conn. */
1897   quicly_decoded_packet_t packet;
1898   session_dgram_hdr_t ph;
1899   application_t *app;
1900   quic_ctx_t *ctx = NULL;
1901   svm_fifo_t *f;
1902   size_t plen;
1903   struct sockaddr_in6 sa6;
1904   struct sockaddr *sa = (struct sockaddr *) &sa6;
1905   socklen_t salen;
1906   u32 max_deq, full_len, ctx_index = UINT32_MAX, ctx_thread = UINT32_MAX, ret;
1907   u8 *data;
1908   int err;
1909   u32 *opening_ctx_pool, *ctx_index_ptr;
1910   u32 app_index = udp_session->opaque;
1911   u64 udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1912   int rv = 0;
1913   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1914   quicly_context_t *quicly_ctx;
1915
1916   app = application_get_if_valid (app_index);
1917   if (!app)
1918     {
1919       QUIC_DBG (1, "Got RX on detached app");
1920       /*  TODO: close this session, cleanup state? */
1921       return 1;
1922     }
1923
1924   do
1925     {
1926       udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);       /*  session alloc might have happened */
1927       f = udp_session->rx_fifo;
1928       max_deq = svm_fifo_max_dequeue (f);
1929       if (max_deq == 0)
1930         return 0;
1931
1932       if (max_deq < SESSION_CONN_HDR_LEN)
1933         {
1934           QUIC_DBG (1, "Not enough data for even a header in RX");
1935           return 1;
1936         }
1937       ret = svm_fifo_peek (f, 0, SESSION_CONN_HDR_LEN, (u8 *) & ph);
1938       if (ret != SESSION_CONN_HDR_LEN)
1939         {
1940           QUIC_DBG (1, "Not enough data for header in RX");
1941           return 1;
1942         }
1943       ASSERT (ph.data_offset == 0);
1944       full_len = ph.data_length + SESSION_CONN_HDR_LEN;
1945       if (full_len > max_deq)
1946         {
1947           QUIC_DBG (1, "Not enough data in fifo RX");
1948           return 1;
1949         }
1950
1951       /* Quicly can read len bytes from the fifo at offset:
1952        * ph.data_offset + SESSION_CONN_HDR_LEN */
1953       data = malloc (ph.data_length);
1954       ret = svm_fifo_peek (f, SESSION_CONN_HDR_LEN, ph.data_length, data);
1955       if (ret != ph.data_length)
1956         {
1957           QUIC_DBG (1, "Not enough data peeked in RX");
1958           free (data);
1959           return 1;
1960         }
1961
1962       rv = 0;
1963       quic_build_sockaddr (sa, &salen, &ph.rmt_ip, ph.rmt_port, ph.is_ip4);
1964
1965       quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_udp (udp_session_handle);
1966       plen = quicly_decode_packet (quicly_ctx, &packet, data, ph.data_length);
1967       if (plen != SIZE_MAX)
1968         {
1969
1970           err = quic_find_packet_ctx (&ctx_thread, &ctx_index, sa, salen,
1971                                       &packet, thread_index);
1972           if (err == 0)
1973             {
1974               ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1975               quic_receive (ctx, ctx->conn, packet);
1976             }
1977           else if (ctx_index != UINT32_MAX)
1978             {
1979               /* Connection found but on wrong thread, just wait for
1980                * session_migrate_callback to be called */
1981               return 0;
1982             }
1983           else if ((packet.octets.base[0] & QUICLY_PACKET_TYPE_BITMASK) ==
1984                    QUICLY_PACKET_TYPE_INITIAL)
1985             {
1986               /*  Try to find matching "opening" ctx */
1987               opening_ctx_pool =
1988                 quic_main.wrk_ctx[thread_index].opening_ctx_pool;
1989
1990               /* *INDENT-OFF* */
1991               pool_foreach (ctx_index_ptr, opening_ctx_pool,
1992               ({
1993                 ctx = quic_ctx_get (*ctx_index_ptr, thread_index);
1994                 if (ctx->udp_session_handle == udp_session_handle)
1995                   {
1996                     /*  Right ctx found, create conn & remove from pool */
1997                     quic_create_connection (*ctx_index_ptr, sa, salen, packet);
1998                     pool_put (opening_ctx_pool, ctx_index_ptr);
1999                     goto ctx_search_done;
2000                   }
2001               }));
2002               /* *INDENT-ON* */
2003
2004             }
2005           else
2006             {
2007               quic_reset_connection (udp_session_handle, sa, salen, packet);
2008             }
2009         }
2010     ctx_search_done:
2011       svm_fifo_dequeue_drop (f, full_len);
2012       free (data);
2013     }
2014   while (1);
2015   return rv;
2016 }
2017
2018 always_inline void
2019 quic_common_get_transport_endpoint (quic_ctx_t * ctx,
2020                                     transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2021 {
2022   session_t *udp_session;
2023   if (!quic_ctx_is_stream (ctx))
2024     {
2025       udp_session = session_get_from_handle (ctx->udp_session_handle);
2026       session_get_endpoint (udp_session, tep, is_lcl);
2027     }
2028 }
2029
2030 static void
2031 quic_get_transport_listener_endpoint (u32 listener_index,
2032                                       transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2033 {
2034   quic_ctx_t *ctx;
2035   app_listener_t *app_listener;
2036   session_t *udp_listen_session;
2037   ctx = quic_ctx_get (listener_index, vlib_get_thread_index ());
2038   if (quic_ctx_is_listener (ctx))
2039     {
2040       app_listener = app_listener_get_w_handle (ctx->udp_session_handle);
2041       udp_listen_session = app_listener_get_session (app_listener);
2042       return session_get_endpoint (udp_listen_session, tep, is_lcl);
2043     }
2044   quic_common_get_transport_endpoint (ctx, tep, is_lcl);
2045 }
2046
2047 static void
2048 quic_get_transport_endpoint (u32 ctx_index, u32 thread_index,
2049                              transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2050 {
2051   quic_ctx_t *ctx;
2052   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
2053   quic_common_get_transport_endpoint (ctx, tep, is_lcl);
2054 }
2055
2056 /*****************************************************************************
2057  * END TRANSPORT PROTO FUNCTIONS
2058 *****************************************************************************/
2059
2060 /* *INDENT-OFF* */
2061 static session_cb_vft_t quic_app_cb_vft = {
2062   .session_accept_callback = quic_session_accepted_callback,
2063   .session_disconnect_callback = quic_session_disconnect_callback,
2064   .session_connected_callback = quic_session_connected_callback,
2065   .session_reset_callback = quic_session_reset_callback,
2066   .session_migrate_callback = quic_session_migrate_callback,
2067   .add_segment_callback = quic_add_segment_callback,
2068   .del_segment_callback = quic_del_segment_callback,
2069   .builtin_app_rx_callback = quic_app_rx_callback,
2070 };
2071
2072 static const transport_proto_vft_t quic_proto = {
2073   .connect = quic_connect,
2074   .close = quic_proto_on_close,
2075   .start_listen = quic_start_listen,
2076   .stop_listen = quic_stop_listen,
2077   .get_connection = quic_connection_get,
2078   .get_listener = quic_listener_get,
2079   .update_time = quic_update_time,
2080   .app_rx_evt = quic_custom_app_rx_callback,
2081   .custom_tx = quic_custom_tx_callback,
2082   .format_connection = format_quic_connection,
2083   .format_half_open = format_quic_half_open,
2084   .format_listener = format_quic_listener,
2085   .get_transport_endpoint = quic_get_transport_endpoint,
2086   .get_transport_listener_endpoint = quic_get_transport_listener_endpoint,
2087   .transport_options = {
2088     .tx_type = TRANSPORT_TX_INTERNAL,
2089     .service_type = TRANSPORT_SERVICE_APP,
2090   },
2091 };
2092 /* *INDENT-ON* */
2093
2094 static void
2095 quic_register_cipher_suite (quic_crypto_engine_t type,
2096                             ptls_cipher_suite_t ** ciphers)
2097 {
2098   quic_main_t *qm = &quic_main;
2099   vec_validate (qm->quic_ciphers, type);
2100   qm->quic_ciphers[type] = ciphers;
2101 }
2102
2103 static clib_error_t *
2104 quic_init (vlib_main_t * vm)
2105 {
2106   u32 segment_size = 256 << 20;
2107   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
2108   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
2109   vnet_app_attach_args_t _a, *a = &_a;
2110   u64 options[APP_OPTIONS_N_OPTIONS];
2111   quic_main_t *qm = &quic_main;
2112   u32 fifo_size = QUIC_FIFO_SIZE;
2113   u32 num_threads, i;
2114
2115   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
2116
2117   memset (a, 0, sizeof (*a));
2118   memset (options, 0, sizeof (options));
2119
2120   a->session_cb_vft = &quic_app_cb_vft;
2121   a->api_client_index = APP_INVALID_INDEX;
2122   a->options = options;
2123   a->name = format (0, "quic");
2124   a->options[APP_OPTIONS_SEGMENT_SIZE] = segment_size;
2125   a->options[APP_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE] = segment_size;
2126   a->options[APP_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE] = fifo_size;
2127   a->options[APP_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE] = fifo_size;
2128   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] = APP_OPTIONS_FLAGS_IS_BUILTIN;
2129   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_USE_GLOBAL_SCOPE;
2130   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_IS_TRANSPORT_APP;
2131
2132   if (vnet_application_attach (a))
2133     {
2134       clib_warning ("failed to attach quic app");
2135       return clib_error_return (0, "failed to attach quic app");
2136     }
2137
2138   vec_validate (qm->ctx_pool, num_threads - 1);
2139   vec_validate (qm->wrk_ctx, num_threads - 1);
2140   /*  Timer wheels, one per thread. */
2141   for (i = 0; i < num_threads; i++)
2142     {
2143       tw = &qm->wrk_ctx[i].timer_wheel;
2144       tw_timer_wheel_init_1t_3w_1024sl_ov (tw, quic_expired_timers_dispatch,
2145                                            1e-3 /* timer period 1ms */ , ~0);
2146       tw->last_run_time = vlib_time_now (vlib_get_main ());
2147     }
2148
2149   clib_bihash_init_16_8 (&qm->connection_hash, "quic connections", 1024,
2150                          4 << 20);
2151
2152
2153   qm->app_index = a->app_index;
2154   qm->tstamp_ticks_per_clock = vm->clib_time.seconds_per_clock
2155     / QUIC_TSTAMP_RESOLUTION;
2156   qm->session_cache.super.cb = quic_encrypt_ticket_cb;
2157
2158   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_QUIC, &quic_proto,
2159                                FIB_PROTOCOL_IP4, ~0);
2160   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_QUIC, &quic_proto,
2161                                FIB_PROTOCOL_IP6, ~0);
2162
2163   quic_register_cipher_suite (CRYPTO_ENGINE_VPP, vpp_crypto_cipher_suites);
2164   quic_register_cipher_suite (CRYPTO_ENGINE_PICOTLS,
2165                               ptls_openssl_cipher_suites);
2166   qm->default_cipher = CRYPTO_ENGINE_PICOTLS;
2167   vec_free (a->name);
2168   return 0;
2169 }
2170
2171 VLIB_INIT_FUNCTION (quic_init);
2172
2173 static clib_error_t *
2174 quic_plugin_crypto_command_fn (vlib_main_t * vm,
2175                                unformat_input_t * input,
2176                                vlib_cli_command_t * cmd)
2177 {
2178   quic_main_t *qm = &quic_main;
2179   if (unformat_check_input (input) == UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2180     return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
2181                               format_unformat_error, input);
2182   if (unformat (input, "vpp"))
2183     qm->default_cipher = CRYPTO_ENGINE_VPP;
2184   else if (unformat (input, "picotls"))
2185     qm->default_cipher = CRYPTO_ENGINE_PICOTLS;
2186   else
2187     return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
2188                               format_unformat_error, input);
2189   return 0;
2190 }
2191
2192 /* *INDENT-OFF* */
2193 VLIB_CLI_COMMAND(quic_plugin_crypto_command, static)=
2194 {
2195   .path = "quic set crypto api",
2196   .short_help = "quic set crypto api [picotls, vpp]",
2197   .function = quic_plugin_crypto_command_fn,
2198 };
2199 VLIB_PLUGIN_REGISTER () =
2200 {
2201   .version = VPP_BUILD_VER,
2202   .description = "Quic transport protocol",
2203 };
2204 /* *INDENT-ON* */
2205
2206 /*
2207  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2208  *
2209  * Local Variables:
2210  * eval: (c-set-style "gnu")
2211  * End:
2212  */