hsa: use crypto_engine_type_t for TLS
[vpp.git] / 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 static char *quic_error_strings[] = {
34 #define quic_error(n,s) s,
35 #include "quic_error.def"
36 #undef quic_error
37 };
38
39 static quic_main_t quic_main;
40 static void quic_update_timer (quic_ctx_t * ctx);
41 static int quic_check_quic_session_connected (quic_ctx_t * ctx);
42
43 /*  Helper functions */
44
45 static u32
46 quic_ctx_alloc (u32 thread_index)
47 {
48   quic_main_t *qm = &quic_main;
49   quic_ctx_t *ctx;
50
51   pool_get (qm->ctx_pool[thread_index], ctx);
52
53   clib_memset (ctx, 0, sizeof (quic_ctx_t));
54   ctx->c_thread_index = thread_index;
55   QUIC_DBG (3, "Allocated quic_ctx %u on thread %u",
56             ctx - qm->ctx_pool[thread_index], thread_index);
57   return ctx - qm->ctx_pool[thread_index];
58 }
59
60 static void
61 quic_ctx_free (quic_ctx_t * ctx)
62 {
63   QUIC_DBG (2, "Free ctx %u %x", ctx->c_thread_index, ctx->c_c_index);
64   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
65   if (CLIB_DEBUG)
66     clib_memset (ctx, 0xfb, sizeof (*ctx));
67   pool_put (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx);
68 }
69
70 static quic_ctx_t *
71 quic_ctx_get (u32 ctx_index, u32 thread_index)
72 {
73   return pool_elt_at_index (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index);
74 }
75
76 static quic_ctx_t *
77 quic_ctx_get_if_valid (u32 ctx_index, u32 thread_index)
78 {
79   if (pool_is_free_index (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index))
80     return 0;
81   return pool_elt_at_index (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index);
82 }
83
84 static quic_ctx_t *
85 quic_get_conn_ctx (quicly_conn_t * conn)
86 {
87   u64 conn_data;
88   conn_data = (u64) * quicly_get_data (conn);
89   return quic_ctx_get (conn_data & UINT32_MAX, conn_data >> 32);
90 }
91
92 static void
93 quic_store_conn_ctx (quicly_conn_t * conn, quic_ctx_t * ctx)
94 {
95   *quicly_get_data (conn) =
96     (void *) (((u64) ctx->c_thread_index) << 32 | (u64) ctx->c_c_index);
97 }
98
99 static inline int
100 quic_ctx_is_stream (quic_ctx_t * ctx)
101 {
102   return (ctx->flags & QUIC_F_IS_STREAM);
103 }
104
105 static inline int
106 quic_ctx_is_listener (quic_ctx_t * ctx)
107 {
108   return (ctx->flags & QUIC_F_IS_LISTENER);
109 }
110
111 static session_t *
112 get_stream_session_from_stream (quicly_stream_t * stream)
113 {
114   quic_ctx_t *ctx;
115   quic_stream_data_t *stream_data;
116
117   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
118   ctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
119   return session_get (ctx->c_s_index, stream_data->thread_index);
120 }
121
122 static inline void
123 quic_make_connection_key (clib_bihash_kv_16_8_t * kv,
124                           const quicly_cid_plaintext_t * id)
125 {
126   kv->key[0] = ((u64) id->master_id) << 32 | (u64) id->thread_id;
127   kv->key[1] = id->node_id;
128 }
129
130 static int
131 quic_sendable_packet_count (session_t * udp_session)
132 {
133   u32 max_enqueue;
134   u32 packet_size = QUIC_MAX_PACKET_SIZE + SESSION_CONN_HDR_LEN;
135   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (udp_session->tx_fifo);
136   return clib_min (max_enqueue / packet_size, QUIC_SEND_PACKET_VEC_SIZE);
137 }
138
139 static quicly_context_t *
140 quic_get_quicly_ctx_from_ctx (quic_ctx_t * ctx)
141 {
142   return ctx->quicly_ctx;
143 }
144
145 static quicly_context_t *
146 quic_get_quicly_ctx_from_udp (u64 udp_session_handle)
147 {
148   session_t *udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);
149   quic_ctx_t *ctx =
150     quic_ctx_get (udp_session->opaque, udp_session->thread_index);
151   return ctx->quicly_ctx;
152 }
153
154 static inline void
155 quic_set_udp_tx_evt (session_t * udp_session)
156 {
157   int rv = 0;
158   if (svm_fifo_set_event (udp_session->tx_fifo))
159     rv = session_send_io_evt_to_thread (udp_session->tx_fifo,
160                                         SESSION_IO_EVT_TX);
161   if (PREDICT_FALSE (rv))
162     clib_warning ("Event enqueue errored %d", rv);
163 }
164
165 /* QUIC protocol actions */
166
167 static void
168 quic_ack_rx_data (session_t * stream_session)
169 {
170   u32 max_deq;
171   quic_ctx_t *sctx;
172   svm_fifo_t *f;
173   quicly_stream_t *stream;
174   quic_stream_data_t *stream_data;
175
176   sctx = quic_ctx_get (stream_session->connection_index,
177                        stream_session->thread_index);
178   ASSERT (quic_ctx_is_stream (sctx));
179   stream = sctx->stream;
180   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
181
182   f = stream_session->rx_fifo;
183   max_deq = svm_fifo_max_dequeue (f);
184
185   ASSERT (stream_data->app_rx_data_len >= max_deq);
186   quicly_stream_sync_recvbuf (stream, stream_data->app_rx_data_len - max_deq);
187   QUIC_DBG (3, "Acking %u bytes", stream_data->app_rx_data_len - max_deq);
188   stream_data->app_rx_data_len = max_deq;
189 }
190
191 static void
192 quic_disconnect_transport (quic_ctx_t * ctx)
193 {
194   QUIC_DBG (2, "Disconnecting transport 0x%lx", ctx->udp_session_handle);
195   vnet_disconnect_args_t a = {
196     .handle = ctx->udp_session_handle,
197     .app_index = quic_main.app_index,
198   };
199
200   if (vnet_disconnect_session (&a))
201     clib_warning ("UDP session 0x%lx disconnect errored",
202                   ctx->udp_session_handle);
203 }
204
205 static void
206 quic_connection_delete (quic_ctx_t * ctx)
207 {
208   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
209   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
210   quicly_conn_t *conn;
211
212   QUIC_DBG (2, "Deleting connection %u", ctx->c_c_index);
213
214   ASSERT (!quic_ctx_is_stream (ctx));
215
216   /*  Stop the timer */
217   if (ctx->timer_handle != QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
218     {
219       tw = &quic_main.wrk_ctx[ctx->c_thread_index].timer_wheel;
220       tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
221     }
222
223   /*  Delete the connection from the connection map */
224   conn = ctx->conn;
225   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
226   QUIC_DBG (2, "Deleting conn with id %lu %lu from map", kv.key[0],
227             kv.key[1]);
228   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 0 /* is_add */ );
229
230   quic_disconnect_transport (ctx);
231
232   if (ctx->conn)
233     quicly_free (ctx->conn);
234   ctx->conn = NULL;
235
236   session_transport_delete_notify (&ctx->connection);
237   quic_ctx_free (ctx);
238 }
239
240 void
241 quic_increment_counter (u8 evt, u8 val)
242 {
243   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
244   vlib_node_increment_counter (vm, quic_input_node.index, evt, val);
245 }
246
247
248
249 /**
250  * Called when quicly return an error
251  * This function interacts tightly with quic_proto_on_close
252  */
253 static void
254 quic_connection_closed (quic_ctx_t * ctx)
255 {
256   QUIC_DBG (2, "QUIC connection %u/%u closed", ctx->c_thread_index,
257             ctx->c_c_index);
258
259   /* TODO if connection is not established, just delete the session? */
260   /* Actually should send connect or accept error */
261
262   switch (ctx->conn_state)
263     {
264     case QUIC_CONN_STATE_READY:
265       /* Error on an opened connection (timeout...)
266          This puts the session in closing state, we should receive a notification
267          when the app has closed its session */
268       session_transport_reset_notify (&ctx->connection);
269       /* This ensures we delete the connection when the app confirms the close */
270       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED;
271       break;
272     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING:
273       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED;
274       /* quic_proto_on_close will eventually be called when the app confirms the close
275          , we delete the connection at that point */
276       break;
277     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_APP_CLOSED:
278       /* App already confirmed close, we can delete the connection */
279       session_transport_delete_notify (&ctx->connection);
280       quic_connection_delete (ctx);
281       break;
282     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED:
283       QUIC_DBG (0, "BUG");
284       break;
285     case QUIC_CONN_STATE_ACTIVE_CLOSING:
286       session_transport_delete_notify (&ctx->connection);
287       quic_connection_delete (ctx);
288       break;
289     default:
290       QUIC_DBG (0, "BUG %d", ctx->conn_state);
291       break;
292     }
293 }
294
295 static int
296 quic_send_datagram (session_t * udp_session, quicly_datagram_t * packet)
297 {
298   u32 max_enqueue;
299   session_dgram_hdr_t hdr;
300   u32 len, ret;
301   svm_fifo_t *f;
302   transport_connection_t *tc;
303
304   len = packet->data.len;
305   f = udp_session->tx_fifo;
306   tc = session_get_transport (udp_session);
307   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (f);
308   if (max_enqueue < SESSION_CONN_HDR_LEN + len)
309     {
310       QUIC_DBG (1, "Too much data to send, max_enqueue %u, len %u",
311                 max_enqueue, len + SESSION_CONN_HDR_LEN);
312       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
313     }
314
315   /*  Build packet header for fifo */
316   hdr.data_length = len;
317   hdr.data_offset = 0;
318   hdr.is_ip4 = tc->is_ip4;
319   clib_memcpy (&hdr.lcl_ip, &tc->lcl_ip, sizeof (ip46_address_t));
320   hdr.lcl_port = tc->lcl_port;
321
322   /*  Read dest address from quicly-provided sockaddr */
323   if (hdr.is_ip4)
324     {
325       ASSERT (packet->dest.sa.sa_family == AF_INET);
326       struct sockaddr_in *sa4 = (struct sockaddr_in *) &packet->dest.sa;
327       hdr.rmt_port = sa4->sin_port;
328       hdr.rmt_ip.ip4.as_u32 = sa4->sin_addr.s_addr;
329     }
330   else
331     {
332       ASSERT (packet->dest.sa.sa_family == AF_INET6);
333       struct sockaddr_in6 *sa6 = (struct sockaddr_in6 *) &packet->dest.sa;
334       hdr.rmt_port = sa6->sin6_port;
335       clib_memcpy (&hdr.rmt_ip.ip6, &sa6->sin6_addr, 16);
336     }
337
338   ret = svm_fifo_enqueue (f, sizeof (hdr), (u8 *) & hdr);
339   if (ret != sizeof (hdr))
340     {
341       QUIC_DBG (1, "Not enough space to enqueue header");
342       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
343     }
344   ret = svm_fifo_enqueue (f, len, packet->data.base);
345   if (ret != len)
346     {
347       QUIC_DBG (1, "Not enough space to enqueue payload");
348       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
349     }
350
351   quic_increment_counter (QUIC_ERROR_TX_PACKETS, 1);
352
353   return 0;
354 }
355
356 static int
357 quic_send_packets (quic_ctx_t * ctx)
358 {
359   quicly_datagram_t *packets[QUIC_SEND_PACKET_VEC_SIZE];
360   session_t *udp_session;
361   quicly_conn_t *conn;
362   size_t num_packets, i, max_packets;
363   quicly_packet_allocator_t *pa;
364   quicly_context_t *quicly_context;
365   int err = 0;
366
367   /* We have sctx, get qctx */
368   if (quic_ctx_is_stream (ctx))
369     ctx = quic_ctx_get (ctx->quic_connection_ctx_id, ctx->c_thread_index);
370
371   ASSERT (!quic_ctx_is_stream (ctx));
372
373   udp_session = session_get_from_handle_if_valid (ctx->udp_session_handle);
374   if (!udp_session)
375     goto quicly_error;
376
377   conn = ctx->conn;
378
379   if (!conn)
380     return 0;
381
382   /* TODO : quicly can assert it can send min_packets up to 2 */
383   if (quic_sendable_packet_count (udp_session) < 2)
384     goto stop_sending;
385
386   quicly_context = quic_get_quicly_ctx_from_ctx (ctx);
387   if (!quicly_context)
388     {
389       clib_warning ("Tried to send packets on non existing app worker %u",
390                     ctx->parent_app_wrk_id);
391       quic_connection_delete (ctx);
392       return 1;
393     }
394   pa = quicly_context->packet_allocator;
395   do
396     {
397       max_packets = quic_sendable_packet_count (udp_session);
398       if (max_packets < 2)
399         break;
400       num_packets = max_packets;
401       if ((err = quicly_send (conn, packets, &num_packets)))
402         goto quicly_error;
403
404       for (i = 0; i != num_packets; ++i)
405         {
406           if ((err = quic_send_datagram (udp_session, packets[i])))
407             goto quicly_error;
408
409           pa->free_packet (pa, packets[i]);
410         }
411     }
412   while (num_packets > 0 && num_packets == max_packets);
413
414 stop_sending:
415   quic_set_udp_tx_evt (udp_session);
416
417   QUIC_DBG (3, "%u[TX] %u[RX]", svm_fifo_max_dequeue (udp_session->tx_fifo),
418             svm_fifo_max_dequeue (udp_session->rx_fifo));
419   quic_update_timer (ctx);
420   return 0;
421
422 quicly_error:
423   if (err && err != QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED
424       && err != QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION)
425     clib_warning ("Quic error '%U'.", quic_format_err, err);
426   quic_connection_closed (ctx);
427   return 1;
428 }
429
430 /* Quicly callbacks */
431
432 static void
433 quic_on_stream_destroy (quicly_stream_t * stream, int err)
434 {
435   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
436   quic_ctx_t *sctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id,
437                                    stream_data->thread_index);
438   session_t *stream_session = session_get (sctx->c_s_index,
439                                            sctx->c_thread_index);
440   QUIC_DBG (2, "DESTROYED_STREAM: session 0x%lx (%U)",
441             session_handle (stream_session), quic_format_err, err);
442
443   stream_session->session_state = SESSION_STATE_CLOSED;
444   session_transport_delete_notify (&sctx->connection);
445
446   quic_ctx_free (sctx);
447   clib_mem_free (stream->data);
448 }
449
450 static int
451 quic_on_stop_sending (quicly_stream_t * stream, int err)
452 {
453 #if QUIC_DEBUG >= 2
454   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
455   quic_ctx_t *sctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id,
456                                    stream_data->thread_index);
457   session_t *stream_session = session_get (sctx->c_s_index,
458                                            sctx->c_thread_index);
459   clib_warning ("(NOT IMPLEMENTD) STOP_SENDING: session 0x%lx (%U)",
460                 session_handle (stream_session), quic_format_err, err);
461 #endif
462   /* TODO : handle STOP_SENDING */
463   return 0;
464 }
465
466 static int
467 quic_on_receive_reset (quicly_stream_t * stream, int err)
468 {
469   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
470   quic_ctx_t *sctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id,
471                                    stream_data->thread_index);
472 #if QUIC_DEBUG >= 2
473   session_t *stream_session = session_get (sctx->c_s_index,
474                                            sctx->c_thread_index);
475   clib_warning ("RESET_STREAM: session 0x%lx (%U)",
476                 session_handle (stream_session), quic_format_err, err);
477 #endif
478   session_transport_closing_notify (&sctx->connection);
479   return 0;
480 }
481
482 static int
483 quic_on_receive (quicly_stream_t * stream, size_t off, const void *src,
484                  size_t len)
485 {
486   QUIC_DBG (3, "received data: %lu bytes, offset %lu", len, off);
487   u32 max_enq;
488   quic_ctx_t *sctx;
489   session_t *stream_session;
490   app_worker_t *app_wrk;
491   svm_fifo_t *f;
492   quic_stream_data_t *stream_data;
493   int rlen;
494
495   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
496   sctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
497   stream_session = session_get (sctx->c_s_index, stream_data->thread_index);
498   f = stream_session->rx_fifo;
499
500   max_enq = svm_fifo_max_enqueue_prod (f);
501   QUIC_DBG (3, "Enqueuing %u at off %u in %u space", len, off, max_enq);
502   if (off - stream_data->app_rx_data_len + len > max_enq)
503     {
504       QUIC_DBG (1, "Error RX fifo is full");
505       return 1;
506     }
507   if (off == stream_data->app_rx_data_len)
508     {
509       /* Streams live on the same thread so (f, stream_data) should stay consistent */
510       rlen = svm_fifo_enqueue (f, len, (u8 *) src);
511       stream_data->app_rx_data_len += rlen;
512       ASSERT (rlen >= len);
513       app_wrk = app_worker_get_if_valid (stream_session->app_wrk_index);
514       if (PREDICT_TRUE (app_wrk != 0))
515         app_worker_lock_and_send_event (app_wrk, stream_session,
516                                         SESSION_IO_EVT_RX);
517       quic_ack_rx_data (stream_session);
518     }
519   else
520     {
521       rlen = svm_fifo_enqueue_with_offset (f,
522                                            off - stream_data->app_rx_data_len,
523                                            len, (u8 *) src);
524       ASSERT (rlen == 0);
525     }
526   return 0;
527 }
528
529 void
530 quic_fifo_egress_shift (quicly_stream_t * stream, size_t delta)
531 {
532   session_t *stream_session;
533   svm_fifo_t *f;
534   int rv;
535
536   stream_session = get_stream_session_from_stream (stream);
537   f = stream_session->tx_fifo;
538
539   rv = svm_fifo_dequeue_drop (f, delta);
540   ASSERT (rv == delta);
541   quicly_stream_sync_sendbuf (stream, 0);
542 }
543
544 int
545 quic_fifo_egress_emit (quicly_stream_t * stream, size_t off, void *dst,
546                        size_t * len, int *wrote_all)
547 {
548   session_t *stream_session;
549   svm_fifo_t *f;
550   u32 deq_max, first_deq, max_rd_chunk, rem_offset;
551
552   stream_session = get_stream_session_from_stream (stream);
553   f = stream_session->tx_fifo;
554
555   QUIC_DBG (3, "Emitting %u, offset %u", *len, off);
556
557   deq_max = svm_fifo_max_dequeue_cons (f);
558   ASSERT (off <= deq_max);
559   if (off + *len < deq_max)
560     {
561       *wrote_all = 0;
562     }
563   else
564     {
565       *wrote_all = 1;
566       *len = deq_max - off;
567       QUIC_DBG (3, "Wrote ALL, %u", *len);
568     }
569
570   /* TODO, use something like : return svm_fifo_peek (f, off, *len, dst); */
571   max_rd_chunk = svm_fifo_max_read_chunk (f);
572
573   first_deq = 0;
574   if (off < max_rd_chunk)
575     {
576       first_deq = clib_min (*len, max_rd_chunk - off);
577       clib_memcpy_fast (dst, svm_fifo_head (f) + off, first_deq);
578     }
579
580   if (max_rd_chunk < off + *len)
581     {
582       rem_offset = max_rd_chunk < off ? off - max_rd_chunk : 0;
583       clib_memcpy_fast (dst + first_deq, f->head_chunk->data + rem_offset,
584                         *len - first_deq);
585     }
586
587   return 0;
588 }
589
590 static const quicly_stream_callbacks_t quic_stream_callbacks = {
591   .on_destroy = quic_on_stream_destroy,
592   .on_send_shift = quic_fifo_egress_shift,
593   .on_send_emit = quic_fifo_egress_emit,
594   .on_send_stop = quic_on_stop_sending,
595   .on_receive = quic_on_receive,
596   .on_receive_reset = quic_on_receive_reset
597 };
598
599 static int
600 quic_on_stream_open (quicly_stream_open_t * self, quicly_stream_t * stream)
601 {
602   session_t *stream_session, *quic_session;
603   quic_stream_data_t *stream_data;
604   app_worker_t *app_wrk;
605   quic_ctx_t *qctx, *sctx;
606   u32 sctx_id;
607   int rv;
608
609   QUIC_DBG (2, "on_stream_open called");
610   stream->data = clib_mem_alloc (sizeof (quic_stream_data_t));
611   stream->callbacks = &quic_stream_callbacks;
612   /* Notify accept on parent qsession, but only if this is not a locally
613    * initiated stream */
614   if (quicly_stream_is_self_initiated (stream))
615     return 0;
616
617   sctx_id = quic_ctx_alloc (vlib_get_thread_index ());
618   qctx = quic_get_conn_ctx (stream->conn);
619
620   /* Might need to signal that the connection is ready if the first thing the
621    * server does is open a stream */
622   quic_check_quic_session_connected (qctx);
623   /* ctx might be invalidated */
624   qctx = quic_get_conn_ctx (stream->conn);
625
626   stream_session = session_alloc (qctx->c_thread_index);
627   QUIC_DBG (2, "ACCEPTED stream_session 0x%lx ctx %u",
628             session_handle (stream_session), sctx_id);
629   sctx = quic_ctx_get (sctx_id, qctx->c_thread_index);
630   sctx->parent_app_wrk_id = qctx->parent_app_wrk_id;
631   sctx->parent_app_id = qctx->parent_app_id;
632   sctx->quic_connection_ctx_id = qctx->c_c_index;
633   sctx->c_c_index = sctx_id;
634   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
635   sctx->stream = stream;
636   sctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
637   sctx->flags |= QUIC_F_IS_STREAM;
638
639   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
640   stream_data->ctx_id = sctx_id;
641   stream_data->thread_index = sctx->c_thread_index;
642   stream_data->app_rx_data_len = 0;
643
644   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
645   stream_session->session_state = SESSION_STATE_CREATED;
646   stream_session->app_wrk_index = sctx->parent_app_wrk_id;
647   stream_session->connection_index = sctx->c_c_index;
648   stream_session->session_type =
649     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, qctx->udp_is_ip4);
650   quic_session = session_get (qctx->c_s_index, qctx->c_thread_index);
651   stream_session->listener_handle = listen_session_get_handle (quic_session);
652
653   app_wrk = app_worker_get (stream_session->app_wrk_index);
654   if ((rv = app_worker_init_connected (app_wrk, stream_session)))
655     {
656       QUIC_DBG (1, "failed to allocate fifos");
657       session_free (stream_session);
658       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ALLOCATION_ERROR);
659       return 0;                 /* Frame is still valid */
660     }
661   svm_fifo_add_want_deq_ntf (stream_session->rx_fifo,
662                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_FULL |
663                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_EMPTY);
664
665   if ((rv = app_worker_accept_notify (app_wrk, stream_session)))
666     {
667       QUIC_DBG (1, "failed to notify accept worker app");
668       session_free_w_fifos (stream_session);
669       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ACCEPT_NOTIFY_ERROR);
670       return 0;                 /* Frame is still valid */
671     }
672
673   return 0;
674 }
675
676 static void
677 quic_on_closed_by_peer (quicly_closed_by_peer_t * self, quicly_conn_t * conn,
678                         int code, uint64_t frame_type,
679                         const char *reason, size_t reason_len)
680 {
681   quic_ctx_t *ctx = quic_get_conn_ctx (conn);
682 #if QUIC_DEBUG >= 2
683   session_t *quic_session = session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
684   clib_warning ("Session 0x%lx closed by peer (%U) %.*s ",
685                 session_handle (quic_session), quic_format_err, code,
686                 reason_len, reason);
687 #endif
688   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING;
689   session_transport_closing_notify (&ctx->connection);
690 }
691
692 static quicly_stream_open_t on_stream_open = { quic_on_stream_open };
693 static quicly_closed_by_peer_t on_closed_by_peer = { quic_on_closed_by_peer };
694
695 /* Timer handling */
696
697 static int64_t
698 quic_get_thread_time (u8 thread_index)
699 {
700   return quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now;
701 }
702
703 static int64_t
704 quic_get_time (quicly_now_t * self)
705 {
706   u8 thread_index = vlib_get_thread_index ();
707   return quic_get_thread_time (thread_index);
708 }
709
710 static quicly_now_t quicly_vpp_now_cb = { quic_get_time };
711
712 static u32
713 quic_set_time_now (u32 thread_index)
714 {
715   vlib_main_t *vlib_main = vlib_get_main ();
716   f64 time = vlib_time_now (vlib_main);
717   quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now = (int64_t) (time * 1000.f);
718   return quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now;
719 }
720
721 /* Transport proto callback */
722 static void
723 quic_update_time (f64 now, u8 thread_index)
724 {
725   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
726
727   tw = &quic_main.wrk_ctx[thread_index].timer_wheel;
728   quic_set_time_now (thread_index);
729   tw_timer_expire_timers_1t_3w_1024sl_ov (tw, now);
730 }
731
732 static void
733 quic_timer_expired (u32 conn_index)
734 {
735   quic_ctx_t *ctx;
736   QUIC_DBG (4, "Timer expired for conn %u at %ld", conn_index,
737             quic_get_time (NULL));
738   ctx = quic_ctx_get (conn_index, vlib_get_thread_index ());
739   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
740   quic_send_packets (ctx);
741 }
742
743 static void
744 quic_update_timer (quic_ctx_t * ctx)
745 {
746   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
747   int64_t next_timeout, next_interval;
748   session_t *quic_session;
749
750   /*  This timeout is in ms which is the unit of our timer */
751   next_timeout = quicly_get_first_timeout (ctx->conn);
752   next_interval = next_timeout - quic_get_time (NULL);
753
754   if (next_timeout == 0 || next_interval <= 0)
755     {
756       if (ctx->c_s_index == QUIC_SESSION_INVALID)
757         {
758           next_interval = 1;
759         }
760       else
761         {
762           quic_session = session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
763           if (svm_fifo_set_event (quic_session->tx_fifo))
764             session_send_io_evt_to_thread_custom (quic_session,
765                                                   quic_session->thread_index,
766                                                   SESSION_IO_EVT_BUILTIN_TX);
767           return;
768         }
769     }
770
771   tw = &quic_main.wrk_ctx[vlib_get_thread_index ()].timer_wheel;
772
773   QUIC_DBG (4, "Timer set to %ld (int %ld) for ctx %u", next_timeout,
774             next_interval, ctx->c_c_index);
775
776   if (ctx->timer_handle == QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
777     {
778       if (next_timeout == INT64_MAX)
779         {
780           QUIC_DBG (4, "timer for ctx %u already stopped", ctx->c_c_index);
781           return;
782         }
783       ctx->timer_handle = tw_timer_start_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->c_c_index,
784                                                           0, next_interval);
785     }
786   else
787     {
788       if (next_timeout == INT64_MAX)
789         {
790           tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
791           ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
792           QUIC_DBG (4, "Stopping timer for ctx %u", ctx->c_c_index);
793         }
794       else
795         tw_timer_update_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle,
796                                          next_interval);
797     }
798   return;
799 }
800
801 static void
802 quic_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
803 {
804   int i;
805
806   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
807     {
808       quic_timer_expired (expired_timers[i]);
809     }
810 }
811
812 static int
813 quic_encrypt_ticket_cb (ptls_encrypt_ticket_t * _self, ptls_t * tls,
814                         int is_encrypt, ptls_buffer_t * dst, ptls_iovec_t src)
815 {
816   quic_session_cache_t *self = (void *) _self;
817   int ret;
818
819   if (is_encrypt)
820     {
821
822       /* replace the cached entry along with a newly generated session id */
823       clib_mem_free (self->data.base);
824       if ((self->data.base = clib_mem_alloc (src.len)) == NULL)
825         return PTLS_ERROR_NO_MEMORY;
826
827       ptls_get_context (tls)->random_bytes (self->id, sizeof (self->id));
828       clib_memcpy (self->data.base, src.base, src.len);
829       self->data.len = src.len;
830
831       /* store the session id in buffer */
832       if ((ret = ptls_buffer_reserve (dst, sizeof (self->id))) != 0)
833         return ret;
834       clib_memcpy (dst->base + dst->off, self->id, sizeof (self->id));
835       dst->off += sizeof (self->id);
836
837     }
838   else
839     {
840
841       /* check if session id is the one stored in cache */
842       if (src.len != sizeof (self->id))
843         return PTLS_ERROR_SESSION_NOT_FOUND;
844       if (clib_memcmp (self->id, src.base, sizeof (self->id)) != 0)
845         return PTLS_ERROR_SESSION_NOT_FOUND;
846
847       /* return the cached value */
848       if ((ret = ptls_buffer_reserve (dst, self->data.len)) != 0)
849         return ret;
850       clib_memcpy (dst->base + dst->off, self->data.base, self->data.len);
851       dst->off += self->data.len;
852     }
853
854   return 0;
855 }
856
857 static void
858 quic_store_quicly_ctx (application_t * app, u32 cert_key_index)
859 {
860   quic_main_t *qm = &quic_main;
861   quicly_context_t *quicly_ctx;
862   ptls_iovec_t key_vec;
863   app_cert_key_pair_t *ckpair;
864   if (app->quicly_ctx)
865     return;
866
867   quicly_ctx_data_t *quicly_ctx_data =
868     clib_mem_alloc (sizeof (quicly_ctx_data_t));
869   clib_memset (quicly_ctx_data, 0, sizeof (*quicly_ctx_data));  /* picotls depends on this */
870   quicly_ctx = &quicly_ctx_data->quicly_ctx;
871   ptls_context_t *ptls_ctx = &quicly_ctx_data->ptls_ctx;
872   ptls_ctx->random_bytes = ptls_openssl_random_bytes;
873   ptls_ctx->get_time = &ptls_get_time;
874   ptls_ctx->key_exchanges = ptls_openssl_key_exchanges;
875   ptls_ctx->cipher_suites = qm->quic_ciphers[qm->default_cipher];
876   ptls_ctx->certificates.list = NULL;
877   ptls_ctx->certificates.count = 0;
878   ptls_ctx->esni = NULL;
879   ptls_ctx->on_client_hello = NULL;
880   ptls_ctx->emit_certificate = NULL;
881   ptls_ctx->sign_certificate = NULL;
882   ptls_ctx->verify_certificate = NULL;
883   ptls_ctx->ticket_lifetime = 86400;
884   ptls_ctx->max_early_data_size = 8192;
885   ptls_ctx->hkdf_label_prefix__obsolete = NULL;
886   ptls_ctx->require_dhe_on_psk = 1;
887   ptls_ctx->encrypt_ticket = &qm->session_cache.super;
888
889   app->quicly_ctx = (u64 *) quicly_ctx;
890   clib_memcpy (quicly_ctx, &quicly_spec_context, sizeof (quicly_context_t));
891
892   quicly_ctx->max_packet_size = QUIC_MAX_PACKET_SIZE;
893   quicly_ctx->tls = ptls_ctx;
894   quicly_ctx->stream_open = &on_stream_open;
895   quicly_ctx->closed_by_peer = &on_closed_by_peer;
896   quicly_ctx->now = &quicly_vpp_now_cb;
897   quicly_amend_ptls_context (quicly_ctx->tls);
898
899   quicly_ctx->transport_params.max_data = QUIC_INT_MAX;
900   quicly_ctx->transport_params.max_streams_uni = (uint64_t) 1 << 60;
901   quicly_ctx->transport_params.max_streams_bidi = (uint64_t) 1 << 60;
902   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.bidi_local = (qm->udp_fifo_size - 1);    /* max_enq is SIZE - 1 */
903   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.bidi_remote = (qm->udp_fifo_size - 1);   /* max_enq is SIZE - 1 */
904   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.uni = QUIC_INT_MAX;
905
906   quicly_ctx->tls->random_bytes (quicly_ctx_data->cid_key, 16);
907   quicly_ctx_data->cid_key[16] = 0;
908   key_vec = ptls_iovec_init (quicly_ctx_data->cid_key,
909                              strlen (quicly_ctx_data->cid_key));
910   quicly_ctx->cid_encryptor =
911     quicly_new_default_cid_encryptor (&ptls_openssl_bfecb,
912                                       &ptls_openssl_aes128ecb,
913                                       &ptls_openssl_sha256, key_vec);
914
915   ckpair = app_cert_key_pair_get_if_valid (cert_key_index);
916   if (ckpair && ckpair->key != NULL && ckpair->cert != NULL)
917     {
918       if (load_bio_private_key (quicly_ctx->tls, (char *) ckpair->key))
919         {
920           QUIC_DBG (1, "failed to read private key from app configuration\n");
921         }
922       if (load_bio_certificate_chain (quicly_ctx->tls, (char *) ckpair->cert))
923         {
924           QUIC_DBG (1, "failed to load certificate\n");
925         }
926     }
927 }
928
929 /* Transport proto functions */
930
931 static int
932 quic_connect_stream (session_t * quic_session, u32 opaque)
933 {
934   uint64_t quic_session_handle;
935   session_t *stream_session;
936   quic_stream_data_t *stream_data;
937   quicly_stream_t *stream;
938   quicly_conn_t *conn;
939   app_worker_t *app_wrk;
940   quic_ctx_t *qctx, *sctx;
941   u32 sctx_index;
942   int rv;
943
944   /*  Find base session to which the user want to attach a stream */
945   quic_session_handle = session_handle (quic_session);
946   QUIC_DBG (2, "Opening new stream (qsession %u)", quic_session_handle);
947
948   if (session_type_transport_proto (quic_session->session_type) !=
949       TRANSPORT_PROTO_QUIC)
950     {
951       QUIC_DBG (1, "received incompatible session");
952       return -1;
953     }
954
955   app_wrk = app_worker_get_if_valid (quic_session->app_wrk_index);
956   if (!app_wrk)
957     {
958       QUIC_DBG (1, "Invalid app worker :(");
959       return -1;
960     }
961
962   sctx_index = quic_ctx_alloc (quic_session->thread_index);     /*  Allocate before we get pointers */
963   sctx = quic_ctx_get (sctx_index, quic_session->thread_index);
964   qctx = quic_ctx_get (quic_session->connection_index,
965                        quic_session->thread_index);
966   if (quic_ctx_is_stream (qctx))
967     {
968       QUIC_DBG (1, "session is a stream");
969       quic_ctx_free (sctx);
970       return -1;
971     }
972
973   sctx->parent_app_wrk_id = qctx->parent_app_wrk_id;
974   sctx->parent_app_id = qctx->parent_app_id;
975   sctx->quic_connection_ctx_id = qctx->c_c_index;
976   sctx->c_c_index = sctx_index;
977   sctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
978   sctx->flags |= QUIC_F_IS_STREAM;
979
980   conn = qctx->conn;
981
982   if (!conn || !quicly_connection_is_ready (conn))
983     return -1;
984
985   if ((rv = quicly_open_stream (conn, &stream, 0 /* uni */ )))
986     {
987       QUIC_DBG (2, "Stream open failed with %d", rv);
988       return -1;
989     }
990   sctx->stream = stream;
991
992   QUIC_DBG (2, "Opened stream %d, creating session", stream->stream_id);
993
994   stream_session = session_alloc (qctx->c_thread_index);
995   QUIC_DBG (2, "Allocated stream_session 0x%lx ctx %u",
996             session_handle (stream_session), sctx_index);
997   stream_session->app_wrk_index = app_wrk->wrk_index;
998   stream_session->connection_index = sctx_index;
999   stream_session->listener_handle = quic_session_handle;
1000   stream_session->session_type =
1001     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, qctx->udp_is_ip4);
1002
1003   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
1004
1005   if (app_worker_init_connected (app_wrk, stream_session))
1006     {
1007       QUIC_DBG (1, "failed to app_worker_init_connected");
1008       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ALLOCATION_ERROR);
1009       session_free_w_fifos (stream_session);
1010       quic_ctx_free (sctx);
1011       return app_worker_connect_notify (app_wrk, NULL, opaque);
1012     }
1013
1014   svm_fifo_add_want_deq_ntf (stream_session->rx_fifo,
1015                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_FULL |
1016                              SVM_FIFO_WANT_DEQ_NOTIF_IF_EMPTY);
1017
1018   stream_session->session_state = SESSION_STATE_READY;
1019   if (app_worker_connect_notify (app_wrk, stream_session, opaque))
1020     {
1021       QUIC_DBG (1, "failed to notify app");
1022       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_CONNECT_NOTIFY_ERROR);
1023       session_free_w_fifos (stream_session);
1024       quic_ctx_free (sctx);
1025       return -1;
1026     }
1027   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
1028   stream_data->ctx_id = sctx->c_c_index;
1029   stream_data->thread_index = sctx->c_thread_index;
1030   stream_data->app_rx_data_len = 0;
1031   return 0;
1032 }
1033
1034 static int
1035 quic_connect_connection (session_endpoint_cfg_t * sep)
1036 {
1037   vnet_connect_args_t _cargs, *cargs = &_cargs;
1038   quic_main_t *qm = &quic_main;
1039   quic_ctx_t *ctx;
1040   app_worker_t *app_wrk;
1041   application_t *app;
1042   u32 ctx_index;
1043   int error;
1044
1045   clib_memset (cargs, 0, sizeof (*cargs));
1046   ctx_index = quic_ctx_alloc (vlib_get_thread_index ());
1047   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, vlib_get_thread_index ());
1048   ctx->parent_app_wrk_id = sep->app_wrk_index;
1049   ctx->c_s_index = QUIC_SESSION_INVALID;
1050   ctx->c_c_index = ctx_index;
1051   ctx->udp_is_ip4 = sep->is_ip4;
1052   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1053   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE;
1054   ctx->client_opaque = sep->opaque;
1055   ctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
1056   if (sep->hostname)
1057     ctx->srv_hostname = format (0, "%v", sep->hostname);
1058   else
1059     /*  needed by quic for crypto + determining client / server */
1060     ctx->srv_hostname = format (0, "%U", format_ip46_address,
1061                                 &sep->ip, sep->is_ip4);
1062   vec_terminate_c_string (ctx->srv_hostname);
1063
1064   clib_memcpy (&cargs->sep, sep, sizeof (session_endpoint_cfg_t));
1065   cargs->sep.transport_proto = TRANSPORT_PROTO_UDPC;
1066   cargs->app_index = qm->app_index;
1067   cargs->api_context = ctx_index;
1068
1069   app_wrk = app_worker_get (sep->app_wrk_index);
1070   app = application_get (app_wrk->app_index);
1071   ctx->parent_app_id = app_wrk->app_index;
1072   cargs->sep_ext.ns_index = app->ns_index;
1073
1074   quic_store_quicly_ctx (app, ctx->ckpair_index);
1075   /* Also store it in ctx for convenience
1076    * Waiting for crypto_ctx logic */
1077   ctx->quicly_ctx = (quicly_context_t *) app->quicly_ctx;
1078
1079   if ((error = vnet_connect (cargs)))
1080     return error;
1081
1082   return 0;
1083 }
1084
1085 static int
1086 quic_connect (transport_endpoint_cfg_t * tep)
1087 {
1088   QUIC_DBG (2, "Called quic_connect");
1089   session_endpoint_cfg_t *sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1090   session_t *quic_session;
1091   sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1092
1093   quic_session = session_get_from_handle_if_valid (sep->parent_handle);
1094   if (quic_session)
1095     return quic_connect_stream (quic_session, sep->opaque);
1096   else
1097     return quic_connect_connection (sep);
1098 }
1099
1100 static void
1101 quic_proto_on_close (u32 ctx_index, u32 thread_index)
1102 {
1103   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get_if_valid (ctx_index, thread_index);
1104   if (!ctx)
1105     return;
1106 #if QUIC_DEBUG >= 2
1107   session_t *stream_session = session_get (ctx->c_s_index,
1108                                            ctx->c_thread_index);
1109   clib_warning ("Closing session 0x%lx", session_handle (stream_session));
1110 #endif
1111   if (quic_ctx_is_stream (ctx))
1112     {
1113       quicly_stream_t *stream = ctx->stream;
1114       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ERROR_CLOSE_NOTIFY);
1115       quic_send_packets (ctx);
1116       return;
1117     }
1118
1119   switch (ctx->conn_state)
1120     {
1121     case QUIC_CONN_STATE_READY:
1122       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_ACTIVE_CLOSING;
1123       quicly_conn_t *conn = ctx->conn;
1124       /* Start connection closing. Keep sending packets until quicly_send
1125          returns QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION */
1126       quicly_close (conn, QUIC_APP_ERROR_CLOSE_NOTIFY, "Closed by peer");
1127       /* This also causes all streams to be closed (and the cb called) */
1128       quic_send_packets (ctx);
1129       break;
1130     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING:
1131       ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_APP_CLOSED;
1132       /* send_packets will eventually return an error, we delete the conn at
1133          that point */
1134       break;
1135     case QUIC_CONN_STATE_PASSIVE_CLOSING_QUIC_CLOSED:
1136       quic_connection_delete (ctx);
1137       break;
1138     default:
1139       QUIC_DBG (0, "BUG");
1140       break;
1141     }
1142 }
1143
1144 static u32
1145 quic_start_listen (u32 quic_listen_session_index, transport_endpoint_t * tep)
1146 {
1147   vnet_listen_args_t _bargs, *args = &_bargs;
1148   quic_main_t *qm = &quic_main;
1149   session_handle_t udp_handle;
1150   session_endpoint_cfg_t *sep;
1151   session_t *udp_listen_session;
1152   app_worker_t *app_wrk;
1153   application_t *app;
1154   quic_ctx_t *lctx;
1155   u32 lctx_index;
1156   app_listener_t *app_listener;
1157
1158   sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1159   app_wrk = app_worker_get (sep->app_wrk_index);
1160   /* We need to call this because we call app_worker_init_connected in
1161    * quic_accept_stream, which assumes the connect segment manager exists */
1162   app_worker_alloc_connects_segment_manager (app_wrk);
1163   app = application_get (app_wrk->app_index);
1164   QUIC_DBG (2, "Called quic_start_listen for app %d", app_wrk->app_index);
1165
1166   quic_store_quicly_ctx (app, sep->ckpair_index);
1167
1168   sep->transport_proto = TRANSPORT_PROTO_UDPC;
1169   clib_memset (args, 0, sizeof (*args));
1170   args->app_index = qm->app_index;
1171   args->sep_ext = *sep;
1172   args->sep_ext.ns_index = app->ns_index;
1173   if (vnet_listen (args))
1174     return -1;
1175
1176   lctx_index = quic_ctx_alloc (0);
1177   udp_handle = args->handle;
1178   app_listener = app_listener_get_w_handle (udp_handle);
1179   udp_listen_session = app_listener_get_session (app_listener);
1180   udp_listen_session->opaque = lctx_index;
1181
1182   lctx = quic_ctx_get (lctx_index, 0);
1183   lctx->flags |= QUIC_F_IS_LISTENER;
1184   /* Also store it in ctx for convenience
1185    * Waiting for crypto_ctx logic */
1186   lctx->quicly_ctx = (quicly_context_t *) app->quicly_ctx;
1187
1188   clib_memcpy (&lctx->c_rmt_ip, &args->sep.peer.ip, sizeof (ip46_address_t));
1189   clib_memcpy (&lctx->c_lcl_ip, &args->sep.ip, sizeof (ip46_address_t));
1190   lctx->c_rmt_port = args->sep.peer.port;
1191   lctx->c_lcl_port = args->sep.port;
1192   lctx->c_is_ip4 = args->sep.is_ip4;
1193   lctx->c_fib_index = args->sep.fib_index;
1194   lctx->c_proto = TRANSPORT_PROTO_QUIC;
1195   lctx->parent_app_wrk_id = sep->app_wrk_index;
1196   lctx->parent_app_id = app_wrk->app_index;
1197   lctx->udp_session_handle = udp_handle;
1198   lctx->c_s_index = quic_listen_session_index;
1199
1200   QUIC_DBG (2, "Listening UDP session 0x%lx",
1201             session_handle (udp_listen_session));
1202   QUIC_DBG (2, "Listening QUIC session 0x%lx", quic_listen_session_index);
1203   return lctx_index;
1204 }
1205
1206 static u32
1207 quic_stop_listen (u32 lctx_index)
1208 {
1209   QUIC_DBG (2, "Called quic_stop_listen");
1210   quic_ctx_t *lctx;
1211   lctx = quic_ctx_get (lctx_index, 0);
1212   ASSERT (quic_ctx_is_listener (lctx));
1213   vnet_unlisten_args_t a = {
1214     .handle = lctx->udp_session_handle,
1215     .app_index = quic_main.app_index,
1216     .wrk_map_index = 0          /* default wrk */
1217   };
1218   if (vnet_unlisten (&a))
1219     clib_warning ("unlisten errored");
1220
1221   /*  TODO: crypto state cleanup */
1222
1223   quic_ctx_free (lctx);
1224   return 0;
1225 }
1226
1227 static transport_connection_t *
1228 quic_connection_get (u32 ctx_index, u32 thread_index)
1229 {
1230   quic_ctx_t *ctx;
1231   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1232   return &ctx->connection;
1233 }
1234
1235 static transport_connection_t *
1236 quic_listener_get (u32 listener_index)
1237 {
1238   QUIC_DBG (2, "Called quic_listener_get");
1239   quic_ctx_t *ctx;
1240   ctx = quic_ctx_get (listener_index, 0);
1241   return &ctx->connection;
1242 }
1243
1244 static u8 *
1245 format_quic_ctx (u8 * s, va_list * args)
1246 {
1247   quic_ctx_t *ctx = va_arg (*args, quic_ctx_t *);
1248   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1249   u8 *str = 0;
1250
1251   if (!ctx)
1252     return s;
1253   str = format (str, "[#%d][Q] ", ctx->c_thread_index);
1254
1255   if (quic_ctx_is_listener (ctx))
1256     str = format (str, "Listener, UDP %ld", ctx->udp_session_handle);
1257   else if (quic_ctx_is_stream (ctx))
1258     str = format (str, "Stream %ld conn %d",
1259                   ctx->stream->stream_id, ctx->quic_connection_ctx_id);
1260   else                          /* connection */
1261     str = format (str, "Conn %d UDP %d", ctx->c_c_index,
1262                   ctx->udp_session_handle);
1263
1264   str = format (str, " app %d wrk %d", ctx->parent_app_id,
1265                 ctx->parent_app_wrk_id);
1266
1267   if (verbose == 1)
1268     s = format (s, "%-50s%-15d", str, ctx->conn_state);
1269   else
1270     s = format (s, "%s\n", str);
1271   vec_free (str);
1272   return s;
1273 }
1274
1275 static u8 *
1276 format_quic_connection (u8 * s, va_list * args)
1277 {
1278   u32 qc_index = va_arg (*args, u32);
1279   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1280   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1281   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (qc_index, thread_index);
1282   s = format (s, "%U", format_quic_ctx, ctx, verbose);
1283   return s;
1284 }
1285
1286 static u8 *
1287 format_quic_half_open (u8 * s, va_list * args)
1288 {
1289   u32 qc_index = va_arg (*args, u32);
1290   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1291   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (qc_index, thread_index);
1292   s = format (s, "[#%d][Q] half-open app %u", thread_index,
1293               ctx->parent_app_id);
1294   return s;
1295 }
1296
1297 /*  TODO improve */
1298 static u8 *
1299 format_quic_listener (u8 * s, va_list * args)
1300 {
1301   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1302   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1303   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1304   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (tci, thread_index);
1305   s = format (s, "%U", format_quic_ctx, ctx, verbose);
1306   return s;
1307 }
1308
1309 /* Session layer callbacks */
1310
1311 static inline void
1312 quic_build_sockaddr (struct sockaddr *sa, socklen_t * salen,
1313                      ip46_address_t * addr, u16 port, u8 is_ip4)
1314 {
1315   if (is_ip4)
1316     {
1317       struct sockaddr_in *sa4 = (struct sockaddr_in *) sa;
1318       sa4->sin_family = AF_INET;
1319       sa4->sin_port = port;
1320       sa4->sin_addr.s_addr = addr->ip4.as_u32;
1321       *salen = sizeof (struct sockaddr_in);
1322     }
1323   else
1324     {
1325       struct sockaddr_in6 *sa6 = (struct sockaddr_in6 *) sa;
1326       sa6->sin6_family = AF_INET6;
1327       sa6->sin6_port = port;
1328       clib_memcpy (&sa6->sin6_addr, &addr->ip6, 16);
1329       *salen = sizeof (struct sockaddr_in6);
1330     }
1331 }
1332
1333 static int
1334 quic_on_quic_session_connected (quic_ctx_t * ctx)
1335 {
1336   session_t *quic_session;
1337   app_worker_t *app_wrk;
1338   u32 ctx_id = ctx->c_c_index;
1339   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
1340   int rv;
1341
1342   app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->parent_app_wrk_id);
1343   if (!app_wrk)
1344     {
1345       quic_disconnect_transport (ctx);
1346       return 0;
1347     }
1348
1349   quic_session = session_alloc (thread_index);
1350
1351   QUIC_DBG (2, "Allocated quic session 0x%lx", session_handle (quic_session));
1352   ctx->c_s_index = quic_session->session_index;
1353   quic_session->app_wrk_index = ctx->parent_app_wrk_id;
1354   quic_session->connection_index = ctx->c_c_index;
1355   quic_session->listener_handle = SESSION_INVALID_HANDLE;
1356   quic_session->session_type =
1357     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, ctx->udp_is_ip4);
1358
1359   if (app_worker_init_connected (app_wrk, quic_session))
1360     {
1361       QUIC_DBG (1, "failed to app_worker_init_connected");
1362       quic_proto_on_close (ctx_id, thread_index);
1363       return app_worker_connect_notify (app_wrk, NULL, ctx->client_opaque);
1364     }
1365
1366   quic_session->session_state = SESSION_STATE_CONNECTING;
1367   if ((rv = app_worker_connect_notify (app_wrk, quic_session,
1368                                        ctx->client_opaque)))
1369     {
1370       QUIC_DBG (1, "failed to notify app %d", rv);
1371       quic_proto_on_close (ctx_id, thread_index);
1372       return -1;
1373     }
1374
1375   /*  If the app opens a stream in its callback it may invalidate ctx */
1376   ctx = quic_ctx_get (ctx_id, thread_index);
1377   /*
1378    * app_worker_connect_notify() might have reallocated pool, reload
1379    * quic_session pointer
1380    */
1381   quic_session = session_get (ctx->c_s_index, thread_index);
1382   quic_session->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
1383
1384   return 0;
1385 }
1386
1387 static int
1388 quic_check_quic_session_connected (quic_ctx_t * ctx)
1389 {
1390   /* Called when we need to trigger quic session connected
1391    * we may call this function on the server side / at
1392    * stream opening */
1393
1394   /* Conn may be set to null if the connection is terminated */
1395   if (!ctx->conn || ctx->conn_state != QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE)
1396     return 0;
1397   if (!quicly_connection_is_ready (ctx->conn))
1398     return 0;
1399   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_READY;
1400   if (!quicly_is_client (ctx->conn))
1401     return 0;
1402   return quic_on_quic_session_connected (ctx);
1403 }
1404
1405 static void
1406 quic_receive_connection (void *arg)
1407 {
1408   u32 new_ctx_id, thread_index = vlib_get_thread_index ();
1409   quic_ctx_t *temp_ctx, *new_ctx;
1410   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1411   quicly_conn_t *conn;
1412   session_t *udp_session;
1413
1414   temp_ctx = arg;
1415   new_ctx_id = quic_ctx_alloc (thread_index);
1416   new_ctx = quic_ctx_get (new_ctx_id, thread_index);
1417
1418   QUIC_DBG (2, "Received conn %u (now %u)", temp_ctx->c_thread_index,
1419             new_ctx_id);
1420
1421
1422   clib_memcpy (new_ctx, temp_ctx, sizeof (quic_ctx_t));
1423   clib_mem_free (temp_ctx);
1424
1425   new_ctx->c_thread_index = thread_index;
1426   new_ctx->c_c_index = new_ctx_id;
1427
1428   conn = new_ctx->conn;
1429   quic_store_conn_ctx (conn, new_ctx);
1430   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1431   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) new_ctx_id;
1432   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1433   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1434   new_ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1435   quic_update_timer (new_ctx);
1436
1437   /*  Trigger write on this connection if necessary */
1438   udp_session = session_get_from_handle (new_ctx->udp_session_handle);
1439   udp_session->opaque = new_ctx_id;
1440   udp_session->flags &= ~SESSION_F_IS_MIGRATING;
1441   if (svm_fifo_max_dequeue (udp_session->tx_fifo))
1442     quic_set_udp_tx_evt (udp_session);
1443 }
1444
1445 static void
1446 quic_transfer_connection (u32 ctx_index, u32 dest_thread)
1447 {
1448   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
1449   quic_ctx_t *ctx, *temp_ctx;
1450   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1451
1452   QUIC_DBG (2, "Transferring conn %u to thread %u", ctx_index, dest_thread);
1453
1454   temp_ctx = clib_mem_alloc (sizeof (quic_ctx_t));
1455   ASSERT (temp_ctx);
1456   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1457
1458   clib_memcpy (temp_ctx, ctx, sizeof (quic_ctx_t));
1459
1460   /*  Remove from timer wheel and thread-local pool */
1461   if (ctx->timer_handle != QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
1462     {
1463       tw = &quic_main.wrk_ctx[thread_index].timer_wheel;
1464       tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
1465     }
1466   quic_ctx_free (ctx);
1467
1468   /*  Send connection to destination thread */
1469   session_send_rpc_evt_to_thread (dest_thread, quic_receive_connection,
1470                                   (void *) temp_ctx);
1471 }
1472
1473 static int
1474 quic_udp_session_connected_callback (u32 quic_app_index, u32 ctx_index,
1475                                      session_t * udp_session, u8 is_fail)
1476 {
1477   QUIC_DBG (2, "QSession is now connected (id %u)",
1478             udp_session->session_index);
1479   /* This should always be called before quic_connect returns since UDP always
1480    * connects instantly. */
1481   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1482   struct sockaddr_in6 sa6;
1483   struct sockaddr *sa = (struct sockaddr *) &sa6;
1484   socklen_t salen;
1485   transport_connection_t *tc;
1486   app_worker_t *app_wrk;
1487   quicly_conn_t *conn;
1488   quic_ctx_t *ctx;
1489   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1490   int ret;
1491   quicly_context_t *quicly_ctx;
1492
1493
1494   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1495   if (is_fail)
1496     {
1497       u32 api_context;
1498       app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->parent_app_wrk_id);
1499       if (app_wrk)
1500         {
1501           api_context = ctx->c_s_index;
1502           app_worker_connect_notify (app_wrk, 0, api_context);
1503         }
1504       return 0;
1505     }
1506
1507   ctx->c_thread_index = thread_index;
1508   ctx->c_c_index = ctx_index;
1509
1510   QUIC_DBG (2, "Quic connect returned %u. New ctx [%u]%x",
1511             is_fail, thread_index, (ctx) ? ctx_index : ~0);
1512
1513   ctx->udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1514   udp_session->opaque = ctx_index;
1515
1516   /* Init QUIC lib connection
1517    * Generate required sockaddr & salen */
1518   tc = session_get_transport (udp_session);
1519   quic_build_sockaddr (sa, &salen, &tc->rmt_ip, tc->rmt_port, tc->is_ip4);
1520
1521   quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_ctx (ctx);
1522   ret = quicly_connect (&ctx->conn, quicly_ctx, (char *) ctx->srv_hostname,
1523                         sa, NULL, &quic_main.next_cid, ptls_iovec_init (NULL,
1524                                                                         0),
1525                         &quic_main.hs_properties, NULL);
1526   ++quic_main.next_cid.master_id;
1527   /*  Save context handle in quicly connection */
1528   quic_store_conn_ctx (ctx->conn, ctx);
1529   assert (ret == 0);
1530
1531   /*  Register connection in connections map */
1532   conn = ctx->conn;
1533   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1534   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) ctx_index;
1535   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1536   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1537
1538   /*  UDP stack quirk? preemptively transfer connection if that happens */
1539   if (udp_session->thread_index != thread_index)
1540     quic_transfer_connection (ctx_index, udp_session->thread_index);
1541   else
1542     quic_send_packets (ctx);
1543
1544   return ret;
1545 }
1546
1547 static void
1548 quic_udp_session_disconnect_callback (session_t * s)
1549 {
1550   clib_warning ("UDP session disconnected???");
1551 }
1552
1553 static void
1554 quic_udp_session_reset_callback (session_t * s)
1555 {
1556   clib_warning ("UDP session reset???");
1557 }
1558
1559 static void
1560 quic_udp_session_migrate_callback (session_t * s, session_handle_t new_sh)
1561 {
1562   u32 new_thread = session_thread_from_handle (new_sh);
1563   quic_ctx_t *ctx;
1564
1565   QUIC_DBG (1, "Session %x migrated to %lx", s->session_index, new_sh);
1566   ASSERT (vlib_get_thread_index () == s->thread_index);
1567   ctx = quic_ctx_get (s->opaque, s->thread_index);
1568   ASSERT (ctx->udp_session_handle == session_handle (s));
1569
1570   ctx->udp_session_handle = new_sh;
1571 #if QUIC_DEBUG >= 1
1572   s->opaque = 0xfeedface;
1573 #endif
1574   quic_transfer_connection (ctx->c_c_index, new_thread);
1575 }
1576
1577 int
1578 quic_udp_session_accepted_callback (session_t * udp_session)
1579 {
1580   /* New UDP connection, try to accept it */
1581   u32 ctx_index;
1582   u32 *pool_index;
1583   quic_ctx_t *ctx, *lctx;
1584   session_t *udp_listen_session;
1585   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1586
1587   udp_listen_session =
1588     listen_session_get_from_handle (udp_session->listener_handle);
1589
1590   ctx_index = quic_ctx_alloc (thread_index);
1591   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1592   ctx->c_thread_index = udp_session->thread_index;
1593   ctx->c_c_index = ctx_index;
1594   ctx->c_s_index = QUIC_SESSION_INVALID;
1595   ctx->udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1596   QUIC_DBG (2, "ACCEPTED UDP 0x%lx", ctx->udp_session_handle);
1597   ctx->listener_ctx_id = udp_listen_session->opaque;
1598   lctx = quic_ctx_get (udp_listen_session->opaque,
1599                        udp_listen_session->thread_index);
1600   ctx->udp_is_ip4 = lctx->c_is_ip4;
1601   ctx->parent_app_id = lctx->parent_app_id;
1602   ctx->parent_app_wrk_id = lctx->parent_app_wrk_id;
1603   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1604   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_OPENED;
1605   ctx->c_flags |= TRANSPORT_CONNECTION_F_NO_LOOKUP;
1606
1607   /* Also store it in ctx for convenience
1608    * Waiting for crypto_ctx logic */
1609   ctx->quicly_ctx = lctx->quicly_ctx;
1610
1611   udp_session->opaque = ctx_index;
1612
1613   /* Put this ctx in the "opening" pool */
1614   pool_get (quic_main.wrk_ctx[ctx->c_thread_index].opening_ctx_pool,
1615             pool_index);
1616   *pool_index = ctx_index;
1617
1618   /* TODO timeout to delete these if they never connect */
1619   return 0;
1620 }
1621
1622 static int
1623 quic_add_segment_callback (u32 client_index, u64 seg_handle)
1624 {
1625   /* No-op for builtin */
1626   return 0;
1627 }
1628
1629 static int
1630 quic_del_segment_callback (u32 client_index, u64 seg_handle)
1631 {
1632   /* No-op for builtin */
1633   return 0;
1634 }
1635
1636 static int
1637 quic_custom_app_rx_callback (transport_connection_t * tc)
1638 {
1639   quic_ctx_t *ctx;
1640   session_t *stream_session = session_get (tc->s_index, tc->thread_index);
1641   QUIC_DBG (3, "Received app READ notification");
1642   quic_ack_rx_data (stream_session);
1643   svm_fifo_reset_has_deq_ntf (stream_session->rx_fifo);
1644
1645   /* Need to send packets (acks may never be sent otherwise) */
1646   ctx = quic_ctx_get (stream_session->connection_index,
1647                       stream_session->thread_index);
1648   quic_send_packets (ctx);
1649   return 0;
1650 }
1651
1652 static int
1653 quic_custom_tx_callback (void *s, u32 max_burst_size)
1654 {
1655   session_t *stream_session = (session_t *) s;
1656   quicly_stream_t *stream;
1657   quic_ctx_t *ctx;
1658   int rv;
1659
1660   if (PREDICT_FALSE
1661       (stream_session->session_state >= SESSION_STATE_TRANSPORT_CLOSING))
1662     return 0;
1663   ctx = quic_ctx_get (stream_session->connection_index,
1664                       stream_session->thread_index);
1665   if (PREDICT_FALSE (!quic_ctx_is_stream (ctx)))
1666     {
1667       goto tx_end;              /* Most probably a reschedule */
1668     }
1669
1670   QUIC_DBG (3, "Stream TX event");
1671   quic_ack_rx_data (stream_session);
1672   if (!svm_fifo_max_dequeue (stream_session->tx_fifo))
1673     return 0;
1674
1675   stream = ctx->stream;
1676   if (!quicly_sendstate_is_open (&stream->sendstate))
1677     {
1678       QUIC_DBG (1, "Warning: tried to send on closed stream");
1679       return -1;
1680     }
1681
1682   if ((rv = quicly_stream_sync_sendbuf (stream, 1)) != 0)
1683     return rv;
1684
1685 tx_end:
1686   quic_send_packets (ctx);
1687   return 0;
1688 }
1689
1690
1691 /*
1692  * Returns 0 if a matching connection is found and is on the right thread.
1693  * Otherwise returns -1.
1694  * If a connection is found, even on the wrong thread, ctx_thread and ctx_index
1695  * will be set.
1696  */
1697 static inline int
1698 quic_find_packet_ctx (u32 * ctx_thread, u32 * ctx_index,
1699                       struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
1700                       quicly_decoded_packet_t * packet,
1701                       u32 caller_thread_index)
1702 {
1703   quic_ctx_t *ctx_;
1704   quicly_conn_t *conn_;
1705   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1706   clib_bihash_16_8_t *h;
1707
1708   h = &quic_main.connection_hash;
1709   quic_make_connection_key (&kv, &packet->cid.dest.plaintext);
1710   QUIC_DBG (3, "Searching conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1711
1712   if (clib_bihash_search_16_8 (h, &kv, &kv) == 0)
1713     {
1714       u32 index = kv.value & UINT32_MAX;
1715       u32 thread_id = kv.value >> 32;
1716       /* Check if this connection belongs to this thread, otherwise
1717        * ask for it to be moved */
1718       if (thread_id != caller_thread_index)
1719         {
1720           QUIC_DBG (2, "Connection is on wrong thread");
1721           /* Cannot make full check with quicly_is_destination... */
1722           *ctx_index = index;
1723           *ctx_thread = thread_id;
1724           return -1;
1725         }
1726       ctx_ = quic_ctx_get (index, vlib_get_thread_index ());
1727       conn_ = ctx_->conn;
1728       if (conn_ && quicly_is_destination (conn_, NULL, sa, packet))
1729         {
1730           QUIC_DBG (3, "Connection found");
1731           *ctx_index = index;
1732           *ctx_thread = thread_id;
1733           return 0;
1734         }
1735     }
1736   QUIC_DBG (3, "connection not found");
1737   return -1;
1738 }
1739
1740 static int
1741 quic_accept_connection (u32 ctx_index, struct sockaddr *sa,
1742                         socklen_t salen, quicly_decoded_packet_t packet)
1743 {
1744   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1745   quicly_context_t *quicly_ctx;
1746   session_t *quic_session;
1747   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1748   app_worker_t *app_wrk;
1749   quicly_conn_t *conn;
1750   quic_ctx_t *ctx;
1751   quic_ctx_t *lctx;
1752   int rv;
1753
1754   /* new connection, accept and create context if packet is valid
1755    * TODO: check if socket is actually listening? */
1756   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1757   quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_ctx (ctx);
1758   if ((rv = quicly_accept (&conn, quicly_ctx, NULL, sa,
1759                            &packet, NULL, &quic_main.next_cid, NULL)))
1760     {
1761       /* Invalid packet, pass */
1762       assert (conn == NULL);
1763       QUIC_DBG (1, "Accept failed with %d", rv);
1764       /* TODO: cleanup created quic ctx and UDP session */
1765       return 0;
1766     }
1767   assert (conn != NULL);
1768
1769   ++quic_main.next_cid.master_id;
1770   /* Save ctx handle in quicly connection */
1771   quic_store_conn_ctx (conn, ctx);
1772   ctx->conn = conn;
1773   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE;
1774
1775   quic_session = session_alloc (ctx->c_thread_index);
1776   QUIC_DBG (2, "Allocated quic_session, 0x%lx ctx %u",
1777             session_handle (quic_session), ctx->c_c_index);
1778   quic_session->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
1779   ctx->c_s_index = quic_session->session_index;
1780
1781   lctx = quic_ctx_get (ctx->listener_ctx_id, 0);
1782
1783   quic_session->app_wrk_index = lctx->parent_app_wrk_id;
1784   quic_session->connection_index = ctx->c_c_index;
1785   quic_session->session_type =
1786     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, ctx->udp_is_ip4);
1787   quic_session->listener_handle = lctx->c_s_index;
1788
1789   /* TODO: don't alloc fifos when we don't transfer data on this session
1790    * but we still need fifos for the events? */
1791   if ((rv = app_worker_init_accepted (quic_session)))
1792     {
1793       QUIC_DBG (1, "failed to allocate fifos");
1794       session_free (quic_session);
1795       return rv;
1796     }
1797   app_wrk = app_worker_get (quic_session->app_wrk_index);
1798   if ((rv = app_worker_accept_notify (app_wrk, quic_session)))
1799     {
1800       QUIC_DBG (1, "failed to notify accept worker app");
1801       return rv;
1802     }
1803
1804   /* Register connection in connections map */
1805   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1806   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) ctx_index;
1807   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1808   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1809
1810   return quic_send_packets (ctx);
1811 }
1812
1813 static int
1814 quic_reset_connection (u64 udp_session_handle,
1815                        struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
1816                        quicly_decoded_packet_t packet)
1817 {
1818   /* short header packet; potentially a dead connection. No need to check the
1819    * length of the incoming packet, because loop is prevented by authenticating
1820    * the CID (by checking node_id and thread_id). If the peer is also sending a
1821    * reset, then the next CID is highly likely to contain a non-authenticating
1822    * CID, ... */
1823   QUIC_DBG (2, "Sending stateless reset");
1824   int rv;
1825   quicly_datagram_t *dgram;
1826   session_t *udp_session;
1827   quicly_context_t *quicly_ctx;
1828   if (packet.cid.dest.plaintext.node_id != 0
1829       || packet.cid.dest.plaintext.thread_id != 0)
1830     return 0;
1831   quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_udp (udp_session_handle);
1832   dgram = quicly_send_stateless_reset (quicly_ctx, sa, NULL,
1833                                        &packet.cid.dest.plaintext);
1834   if (dgram == NULL)
1835     return 1;
1836   udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);
1837   rv = quic_send_datagram (udp_session, dgram);
1838   quic_set_udp_tx_evt (udp_session);
1839   return rv;
1840 }
1841
1842 static int
1843 quic_process_one_rx_packet (u64 udp_session_handle, svm_fifo_t * f,
1844                             u32 * fifo_offset, u32 * max_packet, u32 packet_n,
1845                             quic_rx_packet_ctx_t * packet_ctx)
1846 {
1847   session_dgram_hdr_t ph;
1848   quic_ctx_t *ctx = NULL;
1849   size_t plen;
1850   struct sockaddr_in6 sa6;
1851   struct sockaddr *sa = (struct sockaddr *) &sa6;
1852   socklen_t salen;
1853   u32 full_len, ret;
1854   int err, rv = 0;
1855   packet_ctx->thread_index = UINT32_MAX;
1856   packet_ctx->ctx_index = UINT32_MAX;
1857   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1858   u32 *opening_ctx_pool, *ctx_index_ptr;
1859   u32 cur_deq = svm_fifo_max_dequeue (f) - *fifo_offset;
1860   quicly_context_t *quicly_ctx;
1861
1862   if (cur_deq == 0)
1863     {
1864       *max_packet = packet_n + 1;
1865       return 0;
1866     }
1867
1868   if (cur_deq < SESSION_CONN_HDR_LEN)
1869     {
1870       QUIC_DBG (1, "Not enough data for even a header in RX");
1871       return 1;
1872     }
1873   ret = svm_fifo_peek (f, *fifo_offset, SESSION_CONN_HDR_LEN, (u8 *) & ph);
1874   if (ret != SESSION_CONN_HDR_LEN)
1875     {
1876       QUIC_DBG (1, "Not enough data for header in RX");
1877       return 1;
1878     }
1879   ASSERT (ph.data_offset == 0);
1880   full_len = ph.data_length + SESSION_CONN_HDR_LEN;
1881   if (full_len > cur_deq)
1882     {
1883       QUIC_DBG (1, "Not enough data in fifo RX");
1884       return 1;
1885     }
1886
1887   /* Quicly can read len bytes from the fifo at offset:
1888    * ph.data_offset + SESSION_CONN_HDR_LEN */
1889   ret = svm_fifo_peek (f, SESSION_CONN_HDR_LEN + *fifo_offset,
1890                        ph.data_length, packet_ctx->data);
1891   if (ret != ph.data_length)
1892     {
1893       QUIC_DBG (1, "Not enough data peeked in RX");
1894       return 1;
1895     }
1896
1897   quic_increment_counter (QUIC_ERROR_RX_PACKETS, 1);
1898   rv = 0;
1899   quic_build_sockaddr (sa, &salen, &ph.rmt_ip, ph.rmt_port, ph.is_ip4);
1900   quicly_ctx = quic_get_quicly_ctx_from_udp (udp_session_handle);
1901   plen = quicly_decode_packet (quicly_ctx, &packet_ctx->packet,
1902                                packet_ctx->data, ph.data_length);
1903
1904   if (plen == SIZE_MAX)
1905     {
1906       *fifo_offset += SESSION_CONN_HDR_LEN + ph.data_length;
1907       return 1;
1908     }
1909
1910   err = quic_find_packet_ctx (&packet_ctx->thread_index,
1911                               &packet_ctx->ctx_index, sa, salen,
1912                               &packet_ctx->packet, thread_index);
1913   if (err == 0)
1914     {
1915       ctx = quic_ctx_get (packet_ctx->ctx_index, thread_index);
1916       rv = quicly_receive (ctx->conn, NULL, sa, &packet_ctx->packet);
1917       if (rv)
1918         QUIC_DBG (1, "quicly_receive return error %d", rv);
1919     }
1920   else if (packet_ctx->ctx_index != UINT32_MAX)
1921     {
1922       /*  Connection found but on wrong thread, ask move */
1923       *max_packet = packet_n + 1;
1924       return 0;
1925     }
1926   else if ((packet_ctx->packet.octets.base[0] & QUICLY_PACKET_TYPE_BITMASK) ==
1927            QUICLY_PACKET_TYPE_INITIAL)
1928     {
1929       /*  Try to find matching "opening" ctx */
1930       opening_ctx_pool = quic_main.wrk_ctx[thread_index].opening_ctx_pool;
1931
1932       /* *INDENT-OFF* */
1933       pool_foreach (ctx_index_ptr, opening_ctx_pool,
1934       ({
1935         ctx = quic_ctx_get (*ctx_index_ptr, thread_index);
1936         if (ctx->udp_session_handle == udp_session_handle)
1937           {
1938             /*  Right ctx found, create conn & remove from pool */
1939             quic_accept_connection (*ctx_index_ptr, sa, salen, packet_ctx->packet);
1940             *max_packet = packet_n + 1;
1941             packet_ctx->thread_index = thread_index;
1942             packet_ctx->ctx_index = *ctx_index_ptr;
1943             pool_put (opening_ctx_pool, ctx_index_ptr);
1944             goto updateOffset;
1945           }
1946       }));
1947       /* *INDENT-ON* */
1948     }
1949   else
1950     {
1951       quic_reset_connection (udp_session_handle, sa, salen,
1952                              packet_ctx->packet);
1953     }
1954
1955 updateOffset:
1956   *fifo_offset += SESSION_CONN_HDR_LEN + ph.data_length;
1957   return 0;
1958 }
1959
1960 static int
1961 quic_udp_session_rx_callback (session_t * udp_session)
1962 {
1963   /*  Read data from UDP rx_fifo and pass it to the quicly conn. */
1964   quic_ctx_t *ctx = NULL;
1965   svm_fifo_t *f;
1966   u32 max_deq;
1967   u64 udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1968   int rv = 0;
1969   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1970   quic_rx_packet_ctx_t packets_ctx[16];
1971   u32 i, fifo_offset, max_packets;
1972
1973   if (udp_session->flags & SESSION_F_IS_MIGRATING)
1974     {
1975       QUIC_DBG (3, "RX on migrating udp session");
1976       return 0;
1977     }
1978
1979   while (1)
1980     {
1981       udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);       /*  session alloc might have happened */
1982       f = udp_session->rx_fifo;
1983       max_deq = svm_fifo_max_dequeue (f);
1984       if (max_deq == 0)
1985         return 0;
1986
1987       fifo_offset = 0;
1988       max_packets = 16;
1989       for (i = 0; i < max_packets; i++)
1990         quic_process_one_rx_packet (udp_session_handle, f, &fifo_offset,
1991                                     &max_packets, i, &packets_ctx[i]);
1992
1993       for (i = 0; i < max_packets; i++)
1994         {
1995           if (packets_ctx[i].thread_index != thread_index)
1996             continue;
1997           ctx = quic_ctx_get (packets_ctx[i].ctx_index,
1998                               packets_ctx[i].thread_index);
1999           quic_check_quic_session_connected (ctx);
2000           ctx = quic_ctx_get (packets_ctx[i].ctx_index,
2001                               packets_ctx[i].thread_index);
2002           quic_send_packets (ctx);
2003         }
2004       svm_fifo_dequeue_drop (f, fifo_offset);
2005     }
2006   return rv;
2007 }
2008
2009 always_inline void
2010 quic_common_get_transport_endpoint (quic_ctx_t * ctx,
2011                                     transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2012 {
2013   session_t *udp_session;
2014   if (!quic_ctx_is_stream (ctx))
2015     {
2016       udp_session = session_get_from_handle (ctx->udp_session_handle);
2017       session_get_endpoint (udp_session, tep, is_lcl);
2018     }
2019 }
2020
2021 static void
2022 quic_get_transport_listener_endpoint (u32 listener_index,
2023                                       transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2024 {
2025   quic_ctx_t *ctx;
2026   app_listener_t *app_listener;
2027   session_t *udp_listen_session;
2028   ctx = quic_ctx_get (listener_index, vlib_get_thread_index ());
2029   if (quic_ctx_is_listener (ctx))
2030     {
2031       app_listener = app_listener_get_w_handle (ctx->udp_session_handle);
2032       udp_listen_session = app_listener_get_session (app_listener);
2033       return session_get_endpoint (udp_listen_session, tep, is_lcl);
2034     }
2035   quic_common_get_transport_endpoint (ctx, tep, is_lcl);
2036 }
2037
2038 static void
2039 quic_get_transport_endpoint (u32 ctx_index, u32 thread_index,
2040                              transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2041 {
2042   quic_ctx_t *ctx;
2043   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
2044   quic_common_get_transport_endpoint (ctx, tep, is_lcl);
2045 }
2046
2047 /* *INDENT-OFF* */
2048 static session_cb_vft_t quic_app_cb_vft = {
2049   .session_accept_callback = quic_udp_session_accepted_callback,
2050   .session_disconnect_callback = quic_udp_session_disconnect_callback,
2051   .session_connected_callback = quic_udp_session_connected_callback,
2052   .session_reset_callback = quic_udp_session_reset_callback,
2053   .session_migrate_callback = quic_udp_session_migrate_callback,
2054   .add_segment_callback = quic_add_segment_callback,
2055   .del_segment_callback = quic_del_segment_callback,
2056   .builtin_app_rx_callback = quic_udp_session_rx_callback,
2057 };
2058
2059 static const transport_proto_vft_t quic_proto = {
2060   .connect = quic_connect,
2061   .close = quic_proto_on_close,
2062   .start_listen = quic_start_listen,
2063   .stop_listen = quic_stop_listen,
2064   .get_connection = quic_connection_get,
2065   .get_listener = quic_listener_get,
2066   .update_time = quic_update_time,
2067   .app_rx_evt = quic_custom_app_rx_callback,
2068   .custom_tx = quic_custom_tx_callback,
2069   .format_connection = format_quic_connection,
2070   .format_half_open = format_quic_half_open,
2071   .format_listener = format_quic_listener,
2072   .get_transport_endpoint = quic_get_transport_endpoint,
2073   .get_transport_listener_endpoint = quic_get_transport_listener_endpoint,
2074   .transport_options = {
2075     .tx_type = TRANSPORT_TX_INTERNAL,
2076     .service_type = TRANSPORT_SERVICE_APP,
2077   },
2078 };
2079 /* *INDENT-ON* */
2080
2081 static void
2082 quic_register_cipher_suite (crypto_engine_type_t type,
2083                             ptls_cipher_suite_t ** ciphers)
2084 {
2085   quic_main_t *qm = &quic_main;
2086   vec_validate (qm->quic_ciphers, type);
2087   qm->quic_ciphers[type] = ciphers;
2088 }
2089
2090 static void
2091 quic_update_fifo_size ()
2092 {
2093   quic_main_t *qm = &quic_main;
2094   segment_manager_props_t *seg_mgr_props =
2095     application_get_segment_manager_properties (qm->app_index);
2096
2097   if (!seg_mgr_props)
2098     {
2099       clib_warning
2100         ("error while getting segment_manager_props_t, can't update fifo-size");
2101       return;
2102     }
2103
2104   seg_mgr_props->tx_fifo_size = qm->udp_fifo_size;
2105   seg_mgr_props->rx_fifo_size = qm->udp_fifo_size;
2106 }
2107
2108 static clib_error_t *
2109 quic_init (vlib_main_t * vm)
2110 {
2111   u32 segment_size = 256 << 20;
2112   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
2113   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
2114   vnet_app_attach_args_t _a, *a = &_a;
2115   u64 options[APP_OPTIONS_N_OPTIONS];
2116   quic_main_t *qm = &quic_main;
2117   u32 num_threads, i;
2118
2119   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
2120
2121   clib_memset (a, 0, sizeof (*a));
2122   clib_memset (options, 0, sizeof (options));
2123
2124   a->session_cb_vft = &quic_app_cb_vft;
2125   a->api_client_index = APP_INVALID_INDEX;
2126   a->options = options;
2127   a->name = format (0, "quic");
2128   a->options[APP_OPTIONS_SEGMENT_SIZE] = segment_size;
2129   a->options[APP_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE] = segment_size;
2130   a->options[APP_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE] = qm->udp_fifo_size;
2131   a->options[APP_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE] = qm->udp_fifo_size;
2132   a->options[APP_OPTIONS_PREALLOC_FIFO_PAIRS] = qm->udp_fifo_prealloc;
2133   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] = APP_OPTIONS_FLAGS_IS_BUILTIN;
2134   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_USE_GLOBAL_SCOPE;
2135   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_IS_TRANSPORT_APP;
2136
2137   if (vnet_application_attach (a))
2138     {
2139       clib_warning ("failed to attach quic app");
2140       return clib_error_return (0, "failed to attach quic app");
2141     }
2142
2143   vec_validate (qm->ctx_pool, num_threads - 1);
2144   vec_validate (qm->wrk_ctx, num_threads - 1);
2145   /*  Timer wheels, one per thread. */
2146   for (i = 0; i < num_threads; i++)
2147     {
2148       tw = &qm->wrk_ctx[i].timer_wheel;
2149       tw_timer_wheel_init_1t_3w_1024sl_ov (tw, quic_expired_timers_dispatch,
2150                                            1e-3 /* timer period 1ms */ , ~0);
2151       tw->last_run_time = vlib_time_now (vlib_get_main ());
2152     }
2153
2154   clib_bihash_init_16_8 (&qm->connection_hash, "quic connections", 1024,
2155                          4 << 20);
2156
2157
2158   qm->app_index = a->app_index;
2159   qm->tstamp_ticks_per_clock = vm->clib_time.seconds_per_clock
2160     / QUIC_TSTAMP_RESOLUTION;
2161   qm->session_cache.super.cb = quic_encrypt_ticket_cb;
2162
2163   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_QUIC, &quic_proto,
2164                                FIB_PROTOCOL_IP4, ~0);
2165   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_QUIC, &quic_proto,
2166                                FIB_PROTOCOL_IP6, ~0);
2167
2168   quic_register_cipher_suite (CRYPTO_ENGINE_VPP, quic_crypto_cipher_suites);
2169   quic_register_cipher_suite (CRYPTO_ENGINE_PICOTLS,
2170                               ptls_openssl_cipher_suites);
2171   qm->default_cipher = CRYPTO_ENGINE_PICOTLS;
2172   vec_free (a->name);
2173   return 0;
2174 }
2175
2176 VLIB_INIT_FUNCTION (quic_init);
2177
2178 static clib_error_t *
2179 quic_plugin_crypto_command_fn (vlib_main_t * vm,
2180                                unformat_input_t * input,
2181                                vlib_cli_command_t * cmd)
2182 {
2183   quic_main_t *qm = &quic_main;
2184   if (unformat_check_input (input) == UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2185     return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
2186                               format_unformat_error, input);
2187   if (unformat (input, "vpp"))
2188     qm->default_cipher = CRYPTO_ENGINE_VPP;
2189   else if (unformat (input, "picotls"))
2190     qm->default_cipher = CRYPTO_ENGINE_PICOTLS;
2191   else
2192     return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
2193                               format_unformat_error, input);
2194   return 0;
2195 }
2196
2197 u64 quic_fifosize = 0;
2198 static clib_error_t *
2199 quic_plugin_set_fifo_size_command_fn (vlib_main_t * vm,
2200                                       unformat_input_t * input,
2201                                       vlib_cli_command_t * cmd)
2202 {
2203   unformat_input_t _line_input, *line_input = &_line_input;
2204   if (!unformat_user (input, unformat_line_input, line_input))
2205     return 0;
2206
2207   while (unformat_check_input (line_input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2208     {
2209       if (unformat
2210           (line_input, "%U", unformat_data_size, &quic_main.udp_fifo_size))
2211         quic_update_fifo_size ();
2212       else
2213         return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
2214                                   format_unformat_error, line_input);
2215     }
2216
2217   return 0;
2218 }
2219
2220 static u8 *
2221 quic_format_ctx_stat (u8 * s, va_list * args)
2222 {
2223   quic_ctx_t *ctx = va_arg (*args, quic_ctx_t *);
2224   quicly_stats_t quicly_stats;
2225
2226   quicly_get_stats (ctx->conn, &quicly_stats);
2227
2228   s = format (s, "\n\rQUIC conn stats \n\r");
2229
2230   s =
2231     format (s, "RTT: min:%d, smoothed:%d, variance:%d, latest:%d \n\r",
2232             quicly_stats.rtt.minimum, quicly_stats.rtt.smoothed,
2233             quicly_stats.rtt.variance, quicly_stats.rtt.latest);
2234   s = format (s, "Packet loss:%d \n\r", quicly_stats.num_packets.lost);
2235
2236   return s;
2237 }
2238
2239 static clib_error_t *
2240 quic_plugin_showstats_command_fn (vlib_main_t * vm,
2241                                   unformat_input_t * input,
2242                                   vlib_cli_command_t * cmd)
2243 {
2244   quic_main_t *qm = &quic_main;
2245   quic_ctx_t *ctx = NULL;
2246   u32 num_workers = vlib_num_workers ();
2247
2248   for (int i = 0; i < num_workers + 1; i++)
2249     {
2250       /* *INDENT-OFF* */
2251       pool_foreach (ctx, qm->ctx_pool[i],
2252       ({
2253         if(!(ctx->flags & QUIC_F_IS_LISTENER) && !(ctx->flags & QUIC_F_IS_STREAM))
2254           vlib_cli_output (vm, "%U", quic_format_ctx_stat, ctx);
2255       }));
2256       /* *INDENT-ON* */
2257     }
2258   return 0;
2259 }
2260
2261 /* *INDENT-OFF* */
2262 VLIB_CLI_COMMAND (quic_plugin_crypto_command, static) =
2263 {
2264   .path = "quic set crypto api",
2265   .short_help = "quic set crypto api [picotls, vpp]",
2266   .function = quic_plugin_crypto_command_fn,
2267 };
2268 VLIB_CLI_COMMAND(quic_plugin_set_fifo_size_command, static)=
2269 {
2270   .path = "quic set fifo-size",
2271   .short_help = "quic set fifo-size N[Kb|Mb|GB] (default 64K)",
2272   .function = quic_plugin_set_fifo_size_command_fn,
2273 };
2274 VLIB_CLI_COMMAND(quic_plugin_stats_command, static)=
2275 {
2276   .path = "show quic stats",
2277   .short_help = "show quic stats",
2278   .function = quic_plugin_showstats_command_fn,
2279 };
2280 VLIB_PLUGIN_REGISTER () =
2281 {
2282   .version = VPP_BUILD_VER,
2283   .description = "Quic transport protocol",
2284   .default_disabled = 1,
2285 };
2286 /* *INDENT-ON* */
2287
2288 static clib_error_t *
2289 quic_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
2290 {
2291   quic_main.udp_fifo_size = QUIC_DEFAULT_FIFO_SIZE;
2292   quic_main.udp_fifo_prealloc = 0;
2293
2294   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2295     {
2296       if (unformat
2297           (input, "fifo-size %U", unformat_data_size,
2298            &quic_main.udp_fifo_size))
2299         ;
2300       else
2301         if (unformat
2302             (input, "fifo-prealloc %u", &quic_main.udp_fifo_prealloc))
2303         ;
2304       else
2305         return clib_error_return (0, "unknown input '%U'",
2306                                   format_unformat_error, input);
2307     }
2308
2309   return 0;
2310 }
2311
2312 VLIB_EARLY_CONFIG_FUNCTION (quic_config_fn, "quic");
2313
2314 static uword
2315 quic_node_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2316               vlib_frame_t * frame)
2317 {
2318   return 0;
2319 }
2320
2321 /* *INDENT-OFF* */
2322 VLIB_REGISTER_NODE (quic_input_node) =
2323 {
2324   .function = quic_node_fn,
2325   .name = "quic-input",
2326   .vector_size = sizeof (u32),
2327   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2328   .n_errors = ARRAY_LEN (quic_error_strings),
2329   .error_strings = quic_error_strings,
2330 };
2331 /* *INDENT-ON* */
2332
2333 /*
2334  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2335  *
2336  * Local Variables:
2337  * eval: (c-set-style "gnu")
2338  * End:
2339  */