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 #include <openssl/pem.h>
  24
  25 #include <vppinfra/lock.h>
  26
  27 #include <quic/quic.h>
  28
  29 #include <quicly/defaults.h>
  30 #include <picotls/openssl.h>
  31 #include <picotls/pembase64.h>
  32
  33 static quic_main_t quic_main;
  34
  35 static void quic_update_timer (quic_ctx_t * ctx);
  36 static void quic_connection_closed (u32 conn_index, u32 thread_index);
  37 static void quic_proto_on_close (u32 ctx_index, u32 thread_index);
  38 static int quic_connect_new_stream (session_endpoint_cfg_t * sep);
  39 static int quic_connect_new_connection (session_endpoint_cfg_t * sep);
  40
  41 static int64_t quic_get_time (quicly_now_t * self);
  42 static quicly_now_t quicly_vpp_now_cb = { quic_get_time };
  43
  44 static void quic_transfer_connection (u32 ctx_index, u32 dest_thread);
  45
  46 #define QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID ((u32) ~0)
  47 #define QUIC_SESSION_INVALID ((u32) ~0 - 1)
  48 #define QUIC_MAX_PACKET_SIZE 1280
  49
  50 #define QUIC_INT_MAX  0x3FFFFFFFFFFFFFFF
  51
  52 /* Taken from quicly.c */
  53 #define QUICLY_QUIC_BIT 0x40
  54
  55 #define QUICLY_PACKET_TYPE_INITIAL (QUICLY_LONG_HEADER_BIT | QUICLY_QUIC_BIT | 0)
  56 #define QUICLY_PACKET_TYPE_0RTT (QUICLY_LONG_HEADER_BIT | QUICLY_QUIC_BIT | 0x10)
  57 #define QUICLY_PACKET_TYPE_HANDSHAKE (QUICLY_LONG_HEADER_BIT | QUICLY_QUIC_BIT | 0x20)
  58 #define QUICLY_PACKET_TYPE_RETRY (QUICLY_LONG_HEADER_BIT | QUICLY_QUIC_BIT | 0x30)
  59 #define QUICLY_PACKET_TYPE_BITMASK 0xf0
  60 #define QUIC_FIFO_SIZE (64 << 10)
  61
  62 #define QUIC_ERROR_FULL_FIFO 0xff10
  63 #define QUIC_APP_ERROR_NONE QUICLY_ERROR_FROM_APPLICATION_ERROR_CODE(0x1)
  64 #define QUIC_APP_ALLOCATION_ERROR QUICLY_ERROR_FROM_APPLICATION_ERROR_CODE(0x1)
  65 #define QUIC_APP_ACCEPT_NOTIFY_ERROR QUICLY_ERROR_FROM_APPLICATION_ERROR_CODE(0x2)
  66 #define QUIC_APP_CONNECT_NOTIFY_ERROR QUICLY_ERROR_FROM_APPLICATION_ERROR_CODE(0x3)
  67
  68 static char *
  69 quic_format_err (u64 code)
  70 {
  71   switch (code)
  72     {
  73     case QUIC_ERROR_FULL_FIFO:
  74       return "full fifo";
  75     case QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED:
  76       return "QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED";
  77     case QUICLY_ERROR_SENDBUF_FULL:
  78       return "QUICLY_ERROR_SENDBUF_FULL";
  79     case QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION:
  80       return "QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION";
  81     case QUICLY_ERROR_RECEIVED_STATELESS_RESET:
  82       return "QUICLY_ERROR_RECEIVED_STATELESS_RESET";
  83     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_NONE:
  84       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_NONE";
  85     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_INTERNAL:
  86       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_INTERNAL";
  87     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_SERVER_BUSY:
  88       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_SERVER_BUSY";
  89     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_FLOW_CONTROL:
  90       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_FLOW_CONTROL";
  91     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_STREAM_ID:
  92       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_STREAM_ID";
  93     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_STREAM_STATE:
  94       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_STREAM_STATE";
  95     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_FINAL_OFFSET:
  96       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_FINAL_OFFSET";
  97     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_FRAME_ENCODING:
  98       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_FRAME_ENCODING";
  99     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_TRANSPORT_PARAMETER:
 100       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_TRANSPORT_PARAMETER";
 101     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_VERSION_NEGOTIATION:
 102       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_VERSION_NEGOTIATION";
 103     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_PROTOCOL_VIOLATION:
 104       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_PROTOCOL_VIOLATION";
 105     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_INVALID_MIGRATION:
 106       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_INVALID_MIGRATION";
 107     case QUICLY_TRANSPORT_ERROR_TLS_ALERT_BASE:
 108       return "QUICLY_TRANSPORT_ERROR_TLS_ALERT_BASE";
 109     default:
 110       return "unknown error";
 111     }
 112 }
 113
 114 static u32
 115 quic_ctx_alloc (u32 thread_index)
 116 {
 117   quic_main_t *qm = &quic_main;
 118   quic_ctx_t *ctx;
 119
 120   pool_get (qm->ctx_pool[thread_index], ctx);
 121
 122   memset (ctx, 0, sizeof (quic_ctx_t));
 123   ctx->c_thread_index = thread_index;
 124   QUIC_DBG (1, "Allocated quic_ctx %u on thread %u",
 125             ctx - qm->ctx_pool[thread_index], thread_index);
 126   return ctx - qm->ctx_pool[thread_index];
 127 }
 128
 129 static void
 130 quic_ctx_free (quic_ctx_t * ctx)
 131 {
 132   QUIC_DBG (2, "Free ctx %u", ctx->c_c_index);
 133   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
 134   if (CLIB_DEBUG)
 135     memset (ctx, 0xfb, sizeof (*ctx));
 136   pool_put (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx);
 137 }
 138
 139 static quic_ctx_t *
 140 quic_ctx_get (u32 ctx_index, u32 thread_index)
 141 {
 142   return pool_elt_at_index (quic_main.ctx_pool[thread_index], ctx_index);
 143 }
 144
 145 static quic_ctx_t *
 146 quic_get_conn_ctx (quicly_conn_t * conn)
 147 {
 148   u64 conn_data;
 149   conn_data = (u64) * quicly_get_data (conn);
 150   return quic_ctx_get (conn_data & UINT32_MAX, conn_data >> 32);
 151 }
 152
 153 static void
 154 quic_store_conn_ctx (quicly_conn_t * conn, quic_ctx_t * ctx)
 155 {
 156   *quicly_get_data (conn) =
 157     (void *) (((u64) ctx->c_thread_index) << 32 | (u64) ctx->c_c_index);
 158 }
 159
 160 static void
 161 quic_disconnect_transport (quic_ctx_t * ctx)
 162 {
 163   QUIC_DBG (2, "Called quic_disconnect_transport");
 164   vnet_disconnect_args_t a = {
 165     .handle = ctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle,
 166     .app_index = quic_main.app_index,
 167   };
 168
 169   if (vnet_disconnect_session (&a))
 170     clib_warning ("UDP session disconnect errored");
 171 }
 172
 173 static int
 174 quic_send_datagram (session_t * udp_session, quicly_datagram_t * packet)
 175 {
 176   u32 max_enqueue;
 177   session_dgram_hdr_t hdr;
 178   u32 len, ret;
 179   svm_fifo_t *f;
 180   transport_connection_t *tc;
 181
 182   len = packet->data.len;
 183   f = udp_session->tx_fifo;
 184   tc = session_get_transport (udp_session);
 185
 186   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (f);
 187   if (max_enqueue <= sizeof (session_dgram_hdr_t))
 188     {
 189       QUIC_DBG (1, "Not enough space to enqueue header");
 190       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
 191     }
 192
 193   max_enqueue -= sizeof (session_dgram_hdr_t);
 194
 195   if (max_enqueue < len)
 196     {
 197       QUIC_DBG (1, "Too much data to send, max_enqueue %u, len %u",
 198                 max_enqueue, len);
 199       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
 200     }
 201
 202   /*  Build packet header for fifo */
 203   hdr.data_length = len;
 204   hdr.data_offset = 0;
 205   hdr.is_ip4 = tc->is_ip4;
 206   clib_memcpy (&hdr.lcl_ip, &tc->lcl_ip, sizeof (ip46_address_t));
 207   hdr.lcl_port = tc->lcl_port;
 208
 209   /*  Read dest address from quicly-provided sockaddr */
 210   if (hdr.is_ip4)
 211     {
 212       ASSERT (packet->sa.sa_family == AF_INET);
 213       struct sockaddr_in *sa4 = (struct sockaddr_in *) &packet->sa;
 214       hdr.rmt_port = sa4->sin_port;
 215       hdr.rmt_ip.ip4.as_u32 = sa4->sin_addr.s_addr;
 216     }
 217   else
 218     {
 219       ASSERT (packet->sa.sa_family == AF_INET6);
 220       struct sockaddr_in6 *sa6 = (struct sockaddr_in6 *) &packet->sa;
 221       hdr.rmt_port = sa6->sin6_port;
 222       clib_memcpy (&hdr.rmt_ip.ip6, &sa6->sin6_addr, 16);
 223     }
 224
 225   ret = svm_fifo_enqueue (f, sizeof (hdr), (u8 *) & hdr);
 226   if (ret != sizeof (hdr))
 227     {
 228       QUIC_DBG (1, "Not enough space to enqueue header");
 229       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
 230     }
 231   ret = svm_fifo_enqueue (f, len, packet->data.base);
 232   if (ret != len)
 233     {
 234       QUIC_DBG (1, "Not enough space to enqueue payload");
 235       return QUIC_ERROR_FULL_FIFO;
 236     }
 237   return 0;
 238 }
 239
 240 #define QUIC_SEND_PACKET_VEC_SIZE 16
 241
 242 static int
 243 quic_sendable_packet_count (session_t * udp_session)
 244 {
 245   u32 max_enqueue;
 246   max_enqueue = svm_fifo_max_enqueue (udp_session->tx_fifo);
 247   return clib_min (max_enqueue /
 248                    (QUIC_MAX_PACKET_SIZE + sizeof (session_dgram_hdr_t)),
 249                    QUIC_SEND_PACKET_VEC_SIZE);
 250 }
 251
 252 static int
 253 quic_send_packets (quic_ctx_t * ctx)
 254 {
 255   quicly_datagram_t *packets[QUIC_SEND_PACKET_VEC_SIZE];
 256   session_t *udp_session;
 257   quicly_conn_t *conn;
 258   size_t num_packets, i, max_packets;
 259   quicly_context_t *quicly_context;
 260   app_worker_t *app_wrk;
 261   application_t *app;
 262   int err;
 263
 264   /* We have sctx, get qctx */
 265   if (ctx->c_quic_ctx_id.is_stream)
 266     ctx =
 267       quic_ctx_get (ctx->c_quic_ctx_id.quic_connection_ctx_id,
 268                     ctx->c_thread_index);
 269
 270   ASSERT (!ctx->c_quic_ctx_id.is_stream);
 271
 272   udp_session =
 273     session_get_from_handle (ctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle);
 274   conn = ctx->c_quic_ctx_id.conn;
 275
 276   if (!conn)
 277     return 0;
 278
 279   /* TODO : quicly can assert it can send min_packets up to 2 */
 280   if (quic_sendable_packet_count (udp_session) < 2)
 281     goto stop_sending;
 282
 283   app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id);
 284   if (!app_wrk)
 285     {
 286       clib_warning ("Tried to send packets on non existing app worker %u",
 287                     ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id);
 288       quic_connection_closed (ctx->c_c_index, ctx->c_thread_index);
 289       return 1;
 290     }
 291   app = application_get (app_wrk->app_index);
 292
 293   quicly_context = (quicly_context_t *) app->quicly_ctx;
 294   do
 295     {
 296       max_packets = quic_sendable_packet_count (udp_session);
 297       if (max_packets < 2)
 298         break;
 299       num_packets = max_packets;
 300       if ((err = quicly_send (conn, packets, &num_packets)))
 301         goto quicly_error;
 302
 303       for (i = 0; i != num_packets; ++i)
 304         {
 305           if ((err = quic_send_datagram (udp_session, packets[i])))
 306             goto quicly_error;
 307
 308           quicly_context->packet_allocator->
 309             free_packet (quicly_context->packet_allocator, packets[i]);
 310         }
 311     }
 312   while (num_packets > 0 && num_packets == max_packets);
 313
 314   if (svm_fifo_set_event (udp_session->tx_fifo))
 315     session_send_io_evt_to_thread (udp_session->tx_fifo, SESSION_IO_EVT_TX);
 316
 317 stop_sending:
 318   quic_update_timer (ctx);
 319   return 0;
 320
 321 quicly_error:
 322   if ((err != QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED) & (err !=
 323                                               QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION))
 324     clib_warning ("Quic error '%s'.", quic_format_err (err));
 325   quic_connection_closed (ctx->c_c_index, ctx->c_thread_index);
 326   return 1;
 327 }
 328
 329 /*****************************************************************************
 330  * START QUICLY CALLBACKS
 331  * Called from QUIC lib
 332  *****************************************************************************/
 333
 334 static void
 335 quic_on_stream_destroy (quicly_stream_t * stream, int err)
 336 {
 337   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 338   quic_ctx_t *sctx =
 339     quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 340   session_t *stream_session =
 341     session_get (sctx->c_s_index, sctx->c_thread_index);
 342   QUIC_DBG (2, "DESTROYED_STREAM: session 0x%lx (code 0x%x)",
 343             session_handle (stream_session), err);
 344
 345   stream_session->session_state = SESSION_STATE_CLOSED;
 346   session_transport_delete_notify (&sctx->connection);
 347
 348   quic_ctx_free (sctx);
 349   free (stream->data);
 350 }
 351
 352 static int
 353 quic_on_stop_sending (quicly_stream_t * stream, int err)
 354 {
 355 #if QUIC_DEBUG >= 2
 356   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 357   quic_ctx_t *sctx =
 358     quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 359   session_t *stream_session =
 360     session_get (sctx->c_s_index, sctx->c_thread_index);
 361   clib_warning ("(NOT IMPLEMENTD) STOP_SENDING: session 0x%lx (code 0x%x)",
 362                 session_handle (stream_session), err);
 363 #endif
 364   /* TODO : handle STOP_SENDING */
 365   return 0;
 366 }
 367
 368 static int
 369 quic_on_receive_reset (quicly_stream_t * stream, int err)
 370 {
 371   quic_stream_data_t *stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 372   quic_ctx_t *sctx =
 373     quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 374 #if QUIC_DEBUG >= 2
 375   session_t *stream_session =
 376     session_get (sctx->c_s_index, sctx->c_thread_index);
 377   clib_warning ("RESET_STREAM: session 0x%lx (code 0x%x)",
 378                 session_handle (stream_session), err);
 379 #endif
 380
 381   session_transport_closing_notify (&sctx->connection);
 382   return 0;
 383 }
 384
 385 static session_t *
 386 get_stream_session_from_stream (quicly_stream_t * stream)
 387 {
 388   quic_ctx_t *ctx;
 389   quic_stream_data_t *stream_data;
 390
 391   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 392   ctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 393   return session_get (ctx->c_s_index, stream_data->thread_index);
 394 }
 395
 396 static int
 397 quic_on_receive (quicly_stream_t * stream, size_t off, const void *src,
 398                  size_t len)
 399 {
 400   QUIC_DBG (3, "received data: %lu bytes, offset %lu", len, off);
 401   u32 max_enq;
 402   quic_ctx_t *sctx;
 403   session_t *stream_session;
 404   app_worker_t *app_wrk;
 405   svm_fifo_t *f;
 406   quic_stream_data_t *stream_data;
 407   int rlen;
 408
 409   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 410   sctx = quic_ctx_get (stream_data->ctx_id, stream_data->thread_index);
 411   stream_session = session_get (sctx->c_s_index, stream_data->thread_index);
 412   f = stream_session->rx_fifo;
 413
 414   max_enq = svm_fifo_max_enqueue_prod (f);
 415   QUIC_DBG (3, "Enqueuing %u at off %u in %u space", len, off, max_enq);
 416   if (off + len > max_enq)
 417     {
 418       /* TODO : can we find a better solution, listening on RX fifo evts ? */
 419       QUIC_DBG (3, "Ingoring packet, RX fifo is full");
 420       return QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED;
 421     }
 422   if (off == 0)
 423     {
 424       rlen = svm_fifo_enqueue (f, len, (u8 *) src);
 425       ASSERT (rlen >= len);
 426
 427       quicly_stream_sync_recvbuf (stream, rlen);
 428       app_wrk = app_worker_get_if_valid (stream_session->app_wrk_index);
 429       if (PREDICT_TRUE (app_wrk != 0))
 430         app_worker_lock_and_send_event (app_wrk, stream_session,
 431                                         SESSION_IO_EVT_RX);
 432     }
 433   else
 434     {
 435       rlen = svm_fifo_enqueue_with_offset (f, off, len, (u8 *) src);
 436       ASSERT (rlen == 0);
 437     }
 438   return 0;
 439 }
 440
 441 void
 442 quic_fifo_egress_shift (quicly_stream_t * stream, size_t delta)
 443 {
 444   session_t *stream_session;
 445   svm_fifo_t *f;
 446
 447   stream_session = get_stream_session_from_stream (stream);
 448   f = stream_session->tx_fifo;
 449
 450   ASSERT (svm_fifo_dequeue_drop (f, delta) == delta);
 451   quicly_stream_sync_sendbuf (stream, 0);
 452 }
 453
 454 int
 455 quic_fifo_egress_emit (quicly_stream_t * stream, size_t off, void *dst,
 456                        size_t * len, int *wrote_all)
 457 {
 458   session_t *stream_session;
 459   svm_fifo_t *f;
 460   u32 deq_max, first_deq, max_rd_chunk, rem_offset;
 461
 462   stream_session = get_stream_session_from_stream (stream);
 463   f = stream_session->tx_fifo;
 464
 465   QUIC_DBG (3, "Emitting %u, offset %u", *len, off);
 466
 467   deq_max = svm_fifo_max_dequeue_cons (f);
 468   ASSERT (off <= deq_max);
 469   if (off + *len < deq_max)
 470     {
 471       *wrote_all = 0;
 472     }
 473   else
 474     {
 475       QUIC_DBG (3, "Wrote ALL");
 476       *wrote_all = 1;
 477       *len = deq_max - off;
 478     }
 479
 480   /* TODO, use something like : return svm_fifo_peek (f, off, *len, dst); */
 481   max_rd_chunk = svm_fifo_max_read_chunk (f);
 482
 483   first_deq = 0;
 484   if (off < max_rd_chunk)
 485     {
 486       first_deq = clib_min (*len, max_rd_chunk - off);
 487       clib_memcpy_fast (dst, svm_fifo_head (f) + off, first_deq);
 488     }
 489
 490   if (max_rd_chunk < off + *len)
 491     {
 492       rem_offset = max_rd_chunk < off ? off - max_rd_chunk : 0;
 493       clib_memcpy_fast (dst + first_deq, f->head_chunk->data + rem_offset,
 494                         *len - first_deq);
 495     }
 496
 497   return 0;
 498 }
 499
 500 static const quicly_stream_callbacks_t quic_stream_callbacks = {
 501   .on_destroy = quic_on_stream_destroy,
 502   .on_send_shift = quic_fifo_egress_shift,
 503   .on_send_emit = quic_fifo_egress_emit,
 504   .on_send_stop = quic_on_stop_sending,
 505   .on_receive = quic_on_receive,
 506   .on_receive_reset = quic_on_receive_reset
 507 };
 508
 509 static void
 510 quic_accept_stream (void *s)
 511 {
 512   quicly_stream_t *stream = (quicly_stream_t *) s;
 513   session_t *stream_session, *quic_session;
 514   quic_stream_data_t *stream_data;
 515   app_worker_t *app_wrk;
 516   quic_ctx_t *qctx, *sctx;
 517   u32 sctx_id;
 518   int rv;
 519
 520   sctx_id = quic_ctx_alloc (vlib_get_thread_index ());
 521
 522   qctx = quic_get_conn_ctx (stream->conn);
 523
 524   stream_session = session_alloc (qctx->c_thread_index);
 525   QUIC_DBG (2, "Allocated stream_session, id %u, thread %u ctx %u",
 526             stream_session->session_index, stream_session->thread_index,
 527             sctx_id);
 528   sctx = quic_ctx_get (sctx_id, qctx->c_thread_index);
 529   sctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id =
 530     qctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id;
 531   sctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id = qctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id;
 532   sctx->c_quic_ctx_id.quic_connection_ctx_id = qctx->c_c_index;
 533   sctx->c_c_index = sctx_id;
 534   sctx->c_quic_ctx_id.is_stream = 1;
 535   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
 536   sctx->c_quic_ctx_id.stream = stream;
 537
 538   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
 539   stream_data->ctx_id = sctx_id;
 540   stream_data->thread_index = sctx->c_thread_index;
 541
 542   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
 543   stream_session->session_state = SESSION_STATE_CREATED;
 544   stream_session->app_wrk_index = sctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id;
 545   stream_session->connection_index = sctx->c_c_index;
 546   stream_session->session_type =
 547     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC,
 548                                     qctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4);
 549   quic_session = session_get (qctx->c_s_index, qctx->c_thread_index);
 550   stream_session->listener_handle = listen_session_get_handle (quic_session);
 551
 552   app_wrk = app_worker_get (stream_session->app_wrk_index);
 553   if ((rv = app_worker_init_connected (app_wrk, stream_session)))
 554     {
 555       QUIC_DBG (1, "failed to allocate fifos");
 556       session_free (stream_session);
 557       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ALLOCATION_ERROR);
 558       return;
 559     }
 560
 561   rv = app_worker_accept_notify (app_wrk, stream_session);
 562   if (rv)
 563     {
 564       QUIC_DBG (1, "failed to notify accept worker app");
 565       session_free_w_fifos (stream_session);
 566       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ACCEPT_NOTIFY_ERROR);
 567       return;
 568     }
 569   session_lookup_add_connection (&sctx->connection,
 570                                  session_handle (stream_session));
 571 }
 572
 573 static int
 574 quic_on_stream_open (quicly_stream_open_t * self, quicly_stream_t * stream)
 575 {
 576   QUIC_DBG (2, "on_stream_open called");
 577   stream->data = malloc (sizeof (quic_stream_data_t));
 578   stream->callbacks = &quic_stream_callbacks;
 579   /* Notify accept on parent qsession, but only if this is not a locally
 580    * initiated stream */
 581   if (!quicly_stream_is_self_initiated (stream))
 582     {
 583       quic_accept_stream (stream);
 584     }
 585   return 0;
 586 }
 587
 588 static quicly_stream_open_t on_stream_open = { &quic_on_stream_open };
 589
 590 static void
 591 quic_on_conn_close (quicly_closed_by_peer_t * self, quicly_conn_t * conn,
 592                     int code, uint64_t frame_type,
 593                     const char *reason, size_t reason_len)
 594 {
 595   QUIC_DBG (2, "connection closed, reason: %.*s", reason, reason_len);
 596   quic_ctx_t *ctx = quic_get_conn_ctx (conn);
 597   session_transport_closing_notify (&ctx->connection);
 598 }
 599
 600 static quicly_closed_by_peer_t on_closed_by_peer = { &quic_on_conn_close };
 601
 602
 603 /*****************************************************************************
 604  * END QUICLY CALLBACKS
 605  *****************************************************************************/
 606
 607 /* single-entry session cache */
 608 struct st_util_session_cache_t
 609 {
 610   ptls_encrypt_ticket_t super;
 611   uint8_t id[32];
 612   ptls_iovec_t data;
 613 };
 614
 615 static int
 616 encrypt_ticket_cb (ptls_encrypt_ticket_t * _self, ptls_t * tls,
 617                    int is_encrypt, ptls_buffer_t * dst, ptls_iovec_t src)
 618 {
 619   struct st_util_session_cache_t *self = (void *) _self;
 620   int ret;
 621
 622   if (is_encrypt)
 623     {
 624
 625       /* replace the cached entry along with a newly generated session id */
 626       free (self->data.base);
 627       if ((self->data.base = malloc (src.len)) == NULL)
 628         return PTLS_ERROR_NO_MEMORY;
 629
 630       ptls_get_context (tls)->random_bytes (self->id, sizeof (self->id));
 631       memcpy (self->data.base, src.base, src.len);
 632       self->data.len = src.len;
 633
 634       /* store the session id in buffer */
 635       if ((ret = ptls_buffer_reserve (dst, sizeof (self->id))) != 0)
 636         return ret;
 637       memcpy (dst->base + dst->off, self->id, sizeof (self->id));
 638       dst->off += sizeof (self->id);
 639
 640     }
 641   else
 642     {
 643
 644       /* check if session id is the one stored in cache */
 645       if (src.len != sizeof (self->id))
 646         return PTLS_ERROR_SESSION_NOT_FOUND;
 647       if (memcmp (self->id, src.base, sizeof (self->id)) != 0)
 648         return PTLS_ERROR_SESSION_NOT_FOUND;
 649
 650       /* return the cached value */
 651       if ((ret = ptls_buffer_reserve (dst, self->data.len)) != 0)
 652         return ret;
 653       memcpy (dst->base + dst->off, self->data.base, self->data.len);
 654       dst->off += self->data.len;
 655     }
 656
 657   return 0;
 658 }
 659
 660 /* *INDENT-OFF* */
 661 static struct st_util_session_cache_t sc = {
 662   .super = {
 663     .cb = encrypt_ticket_cb,
 664   },
 665 };
 666
 667 static ptls_context_t quic_tlsctx = {
 668   .random_bytes = ptls_openssl_random_bytes,
 669   .get_time = &ptls_get_time,
 670   .key_exchanges = ptls_openssl_key_exchanges,
 671   .cipher_suites = ptls_openssl_cipher_suites,
 672   .certificates = {
 673     .list = NULL,
 674     .count = 0
 675   },
 676   .esni = NULL,
 677   .on_client_hello = NULL,
 678   .emit_certificate = NULL,
 679   .sign_certificate = NULL,
 680   .verify_certificate = NULL,
 681   .ticket_lifetime = 86400,
 682   .max_early_data_size = 8192,
 683   .hkdf_label_prefix__obsolete = NULL,
 684   .require_dhe_on_psk = 1,
 685   .encrypt_ticket = &sc.super,
 686 };
 687 /* *INDENT-ON* */
 688
 689 static int
 690 ptls_compare_separator_line (const char *line, const char *begin_or_end,
 691                              const char *label)
 692 {
 693   int ret = strncmp (line, "-----", 5);
 694   size_t text_index = 5;
 695
 696   if (ret == 0)
 697     {
 698       size_t begin_or_end_length = strlen (begin_or_end);
 699       ret = strncmp (line + text_index, begin_or_end, begin_or_end_length);
 700       text_index += begin_or_end_length;
 701     }
 702
 703   if (ret == 0)
 704     {
 705       ret = line[text_index] - ' ';
 706       text_index++;
 707     }
 708
 709   if (ret == 0)
 710     {
 711       size_t label_length = strlen (label);
 712       ret = strncmp (line + text_index, label, label_length);
 713       text_index += label_length;
 714     }
 715
 716   if (ret == 0)
 717     {
 718       ret = strncmp (line + text_index, "-----", 5);
 719     }
 720
 721   return ret;
 722 }
 723
 724 static int
 725 ptls_get_bio_pem_object (BIO * bio, const char *label, ptls_buffer_t * buf)
 726 {
 727   int ret = PTLS_ERROR_PEM_LABEL_NOT_FOUND;
 728   char line[256];
 729   ptls_base64_decode_state_t state;
 730
 731   /* Get the label on a line by itself */
 732   while (BIO_gets (bio, line, 256))
 733     {
 734       if (ptls_compare_separator_line (line, "BEGIN", label) == 0)
 735         {
 736           ret = 0;
 737           ptls_base64_decode_init (&state);
 738           break;
 739         }
 740     }
 741   /* Get the data in the buffer */
 742   while (ret == 0 && BIO_gets (bio, line, 256))
 743     {
 744       if (ptls_compare_separator_line (line, "END", label) == 0)
 745         {
 746           if (state.status == PTLS_BASE64_DECODE_DONE
 747               || (state.status == PTLS_BASE64_DECODE_IN_PROGRESS
 748                   && state.nbc == 0))
 749             {
 750               ret = 0;
 751             }
 752           else
 753             {
 754               ret = PTLS_ERROR_INCORRECT_BASE64;
 755             }
 756           break;
 757         }
 758       else
 759         {
 760           ret = ptls_base64_decode (line, &state, buf);
 761         }
 762     }
 763
 764   return ret;
 765 }
 766
 767 static int
 768 ptls_load_bio_pem_objects (BIO * bio, const char *label, ptls_iovec_t * list,
 769                            size_t list_max, size_t * nb_objects)
 770 {
 771   int ret = 0;
 772   size_t count = 0;
 773
 774   *nb_objects = 0;
 775
 776   if (ret == 0)
 777     {
 778       while (count < list_max)
 779         {
 780           ptls_buffer_t buf;
 781
 782           ptls_buffer_init (&buf, "", 0);
 783
 784           ret = ptls_get_bio_pem_object (bio, label, &buf);
 785
 786           if (ret == 0)
 787             {
 788               if (buf.off > 0 && buf.is_allocated)
 789                 {
 790                   list[count].base = buf.base;
 791                   list[count].len = buf.off;
 792                   count++;
 793                 }
 794               else
 795                 {
 796                   ptls_buffer_dispose (&buf);
 797                 }
 798             }
 799           else
 800             {
 801               ptls_buffer_dispose (&buf);
 802               break;
 803             }
 804         }
 805     }
 806
 807   if (ret == PTLS_ERROR_PEM_LABEL_NOT_FOUND && count > 0)
 808     {
 809       ret = 0;
 810     }
 811
 812   *nb_objects = count;
 813
 814   return ret;
 815 }
 816
 817 #define PTLS_MAX_CERTS_IN_CONTEXT 16
 818
 819 static int
 820 ptls_load_bio_certificates (ptls_context_t * ctx, BIO * bio)
 821 {
 822   int ret = 0;
 823
 824   ctx->certificates.list =
 825     (ptls_iovec_t *) malloc (PTLS_MAX_CERTS_IN_CONTEXT *
 826                              sizeof (ptls_iovec_t));
 827
 828   if (ctx->certificates.list == NULL)
 829     {
 830       ret = PTLS_ERROR_NO_MEMORY;
 831     }
 832   else
 833     {
 834       ret =
 835         ptls_load_bio_pem_objects (bio, "CERTIFICATE", ctx->certificates.list,
 836                                    PTLS_MAX_CERTS_IN_CONTEXT,
 837                                    &ctx->certificates.count);
 838     }
 839
 840   return ret;
 841 }
 842
 843 static inline void
 844 load_bio_certificate_chain (ptls_context_t * ctx, const char *cert_data)
 845 {
 846   BIO *cert_bio;
 847   cert_bio = BIO_new_mem_buf (cert_data, -1);
 848   if (ptls_load_bio_certificates (ctx, cert_bio) != 0)
 849     {
 850       BIO_free (cert_bio);
 851       fprintf (stderr, "failed to load certificate:%s\n", strerror (errno));
 852       exit (1);
 853     }
 854   BIO_free (cert_bio);
 855 }
 856
 857 static inline void
 858 load_bio_private_key (ptls_context_t * ctx, const char *pk_data)
 859 {
 860   static ptls_openssl_sign_certificate_t sc;
 861   EVP_PKEY *pkey;
 862   BIO *key_bio;
 863
 864   key_bio = BIO_new_mem_buf (pk_data, -1);
 865   pkey = PEM_read_bio_PrivateKey (key_bio, NULL, NULL, NULL);
 866   BIO_free (key_bio);
 867
 868   if (pkey == NULL)
 869     {
 870       fprintf (stderr, "failed to read private key from app configuration\n");
 871       exit (1);
 872     }
 873
 874   ptls_openssl_init_sign_certificate (&sc, pkey);
 875   EVP_PKEY_free (pkey);
 876
 877   ctx->sign_certificate = &sc.super;
 878 }
 879
 880 static inline void
 881 quic_make_connection_key (clib_bihash_kv_16_8_t * kv,
 882                           const quicly_cid_plaintext_t * id)
 883 {
 884   kv->key[0] = ((u64) id->master_id) << 32 | (u64) id->thread_id;
 885   kv->key[1] = id->node_id;
 886 }
 887
 888 static void
 889 quic_connection_closed (u32 ctx_index, u32 thread_index)
 890 {
 891   /*  TODO : free fifos */
 892   QUIC_DBG (2, "QUIC connection closed");
 893   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
 894   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
 895   quicly_conn_t *conn;
 896   quic_ctx_t *ctx;
 897
 898   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
 899
 900   ASSERT (!ctx->c_quic_ctx_id.is_stream);
 901   /*  TODO if connection is not established, just delete the session? */
 902
 903   /*  Stop the timer */
 904   if (ctx->timer_handle != QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
 905     {
 906       tw = &quic_main.wrk_ctx[thread_index].timer_wheel;
 907       tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
 908     }
 909
 910   /*  Delete the connection from the connection map */
 911   conn = ctx->c_quic_ctx_id.conn;
 912   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
 913   QUIC_DBG (2, "Deleting conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
 914   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 0 /* is_add */ );
 915
 916   quic_disconnect_transport (ctx);
 917   session_transport_delete_notify (&ctx->connection);
 918   /*  Do not try to send anything anymore */
 919   quicly_free (ctx->c_quic_ctx_id.conn);
 920   ctx->c_quic_ctx_id.conn = NULL;
 921   quic_ctx_free (ctx);
 922 }
 923
 924 static void
 925 allocate_quicly_ctx (application_t * app, u8 is_client)
 926 {
 927   struct
 928   {
 929     quicly_context_t _;
 930     char cid_key[17];
 931   } *ctx_data;
 932   quicly_context_t *quicly_ctx;
 933   ptls_iovec_t key_vec;
 934   QUIC_DBG (2, "Called allocate_quicly_ctx");
 935
 936   if (app->quicly_ctx)
 937     {
 938       QUIC_DBG (1, "Trying to reallocate quicly_ctx");
 939       return;
 940     }
 941
 942   ctx_data = malloc (sizeof (*ctx_data));
 943   quicly_ctx = &ctx_data->_;
 944   app->quicly_ctx = (u64 *) quicly_ctx;
 945   memcpy (quicly_ctx, &quicly_spec_context, sizeof (quicly_context_t));
 946
 947   quicly_ctx->max_packet_size = QUIC_MAX_PACKET_SIZE;
 948   quicly_ctx->tls = &quic_tlsctx;
 949   quicly_ctx->stream_open = &on_stream_open;
 950   quicly_ctx->closed_by_peer = &on_closed_by_peer;
 951   quicly_ctx->now = &quicly_vpp_now_cb;
 952
 953   quicly_amend_ptls_context (quicly_ctx->tls);
 954
 955   quicly_ctx->event_log.mask = 0;       /* logs */
 956   quicly_ctx->event_log.cb = quicly_new_default_event_logger (stderr);
 957
 958   quicly_ctx->transport_params.max_data = QUIC_INT_MAX;
 959   quicly_ctx->transport_params.max_streams_uni = QUIC_INT_MAX;
 960   quicly_ctx->transport_params.max_streams_bidi = QUIC_INT_MAX;
 961   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.bidi_local = (QUIC_FIFO_SIZE - 1);       /* max_enq is SIZE - 1 */
 962   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.bidi_remote = (QUIC_FIFO_SIZE - 1);      /* max_enq is SIZE - 1 */
 963   quicly_ctx->transport_params.max_stream_data.uni = QUIC_INT_MAX;
 964
 965   quicly_ctx->tls->random_bytes (ctx_data->cid_key, 16);
 966   ctx_data->cid_key[16] = 0;
 967   key_vec = ptls_iovec_init (ctx_data->cid_key, strlen (ctx_data->cid_key));
 968   quicly_ctx->cid_encryptor =
 969     quicly_new_default_cid_encryptor (&ptls_openssl_bfecb,
 970                                       &ptls_openssl_sha256, key_vec);
 971   if (!is_client && app->tls_key != NULL && app->tls_cert != NULL)
 972     {
 973       load_bio_private_key (quicly_ctx->tls, (char *) app->tls_key);
 974       load_bio_certificate_chain (quicly_ctx->tls, (char *) app->tls_cert);
 975     }
 976 }
 977
 978
 979 /*****************************************************************************
 980  * BEGIN TIMERS HANDLING
 981  *****************************************************************************/
 982
 983 static int64_t
 984 quic_get_thread_time (u8 thread_index)
 985 {
 986   return quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now;
 987 }
 988
 989 static int64_t
 990 quic_get_time (quicly_now_t * self)
 991 {
 992   u8 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 993   return quic_get_thread_time (thread_index);
 994 }
 995
 996 static u32
 997 quic_set_time_now (u32 thread_index)
 998 {
 999   vlib_main_t *vlib_main = vlib_get_main ();
1000   f64 time = vlib_time_now (vlib_main);
1001   quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now = (int64_t) (time * 1000.f);
1002   return quic_main.wrk_ctx[thread_index].time_now;
1003 }
1004
1005 /* Transport proto callback */
1006 static void
1007 quic_update_time (f64 now, u8 thread_index)
1008 {
1009   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
1010
1011   tw = &quic_main.wrk_ctx[thread_index].timer_wheel;
1012   quic_set_time_now (thread_index);
1013   tw_timer_expire_timers_1t_3w_1024sl_ov (tw, now);
1014 }
1015
1016 static void
1017 quic_timer_expired (u32 conn_index)
1018 {
1019   quic_ctx_t *ctx;
1020   QUIC_DBG (4, "Timer expired for conn %u at %ld", conn_index,
1021             quic_get_time (NULL));
1022   ctx = quic_ctx_get (conn_index, vlib_get_thread_index ());
1023   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1024   quic_send_packets (ctx);
1025 }
1026
1027 static void
1028 quic_update_timer (quic_ctx_t * ctx)
1029 {
1030   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
1031   int64_t next_timeout, next_interval;
1032   session_t *quic_session;
1033
1034   /*  This timeout is in ms which is the unit of our timer */
1035   next_timeout = quicly_get_first_timeout (ctx->c_quic_ctx_id.conn);
1036   next_interval = next_timeout - quic_get_time (NULL);
1037
1038   if (next_timeout == 0 || next_interval <= 0)
1039     {
1040       if (ctx->c_s_index == QUIC_SESSION_INVALID)
1041         {
1042           next_interval = 1;
1043         }
1044       else
1045         {
1046           quic_session = session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
1047           if (svm_fifo_set_event (quic_session->tx_fifo))
1048             session_send_io_evt_to_thread_custom (quic_session,
1049                                                   quic_session->thread_index,
1050                                                   SESSION_IO_EVT_BUILTIN_TX);
1051           return;
1052         }
1053     }
1054
1055   tw = &quic_main.wrk_ctx[vlib_get_thread_index ()].timer_wheel;
1056
1057   QUIC_DBG (4, "Timer set to %ld (int %ld) for ctx %u", next_timeout,
1058             next_interval, ctx->c_c_index);
1059
1060   if (ctx->timer_handle == QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
1061     {
1062       if (next_timeout == INT64_MAX)
1063         {
1064           QUIC_DBG (4, "timer for ctx %u already stopped", ctx->c_c_index);
1065           return;
1066         }
1067       ctx->timer_handle =
1068         tw_timer_start_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->c_c_index, 0, next_interval);
1069     }
1070   else
1071     {
1072       if (next_timeout == INT64_MAX)
1073         {
1074           tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
1075           ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1076           QUIC_DBG (4, "Stopping timer for ctx %u", ctx->c_c_index);
1077         }
1078       else
1079         tw_timer_update_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle,
1080                                          next_interval);
1081     }
1082   return;
1083 }
1084
1085 static void
1086 quic_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
1087 {
1088   int i;
1089
1090   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
1091     {
1092       quic_timer_expired (expired_timers[i]);
1093     }
1094 }
1095
1096
1097 /*****************************************************************************
1098  * END TIMERS HANDLING
1099  *
1100  * BEGIN TRANSPORT PROTO FUNCTIONS
1101  *****************************************************************************/
1102
1103 static int
1104 quic_connect (transport_endpoint_cfg_t * tep)
1105 {
1106   QUIC_DBG (2, "Called quic_connect");
1107   session_endpoint_cfg_t *sep;
1108   int connect_stream = 0;
1109
1110   sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1111
1112   if (sep->port == 0)
1113     {
1114       /*  TODO: better logic to detect if this is a stream or a connection request */
1115       connect_stream = 1;
1116     }
1117
1118   if (connect_stream)
1119     {
1120       return quic_connect_new_stream (sep);
1121     }
1122   else
1123     {
1124       return quic_connect_new_connection (sep);
1125     }
1126 }
1127
1128 static int
1129 quic_connect_new_stream (session_endpoint_cfg_t * sep)
1130 {
1131   uint64_t quic_session_handle;
1132   session_t *quic_session, *stream_session;
1133   quic_stream_data_t *stream_data;
1134   quicly_stream_t *stream;
1135   quicly_conn_t *conn;
1136   app_worker_t *app_wrk;
1137   quic_ctx_t *qctx, *sctx;
1138   u32 sctx_index;
1139   int rv;
1140
1141   /*  Find base session to which the user want to attach a stream */
1142   quic_session_handle = sep->transport_opts;
1143   QUIC_DBG (2, "Opening new stream (qsession %u)", sep->transport_opts);
1144   quic_session = session_get_from_handle (quic_session_handle);
1145
1146   if (quic_session->session_type !=
1147       session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC, sep->is_ip4))
1148     {
1149       QUIC_DBG (1, "received incompatible session");
1150       return -1;
1151     }
1152
1153   app_wrk = app_worker_get_if_valid (quic_session->app_wrk_index);
1154   if (!app_wrk)
1155     {
1156       QUIC_DBG (1, "Invalid app worker :(");
1157       return -1;
1158     }
1159
1160   sctx_index = quic_ctx_alloc (quic_session->thread_index);     /*  Allocate before we get pointers */
1161   sctx = quic_ctx_get (sctx_index, quic_session->thread_index);
1162   qctx =
1163     quic_ctx_get (quic_session->connection_index, quic_session->thread_index);
1164   if (qctx->c_quic_ctx_id.is_stream)
1165     {
1166       QUIC_DBG (1, "session is a stream");
1167       quic_ctx_free (sctx);
1168       return -1;
1169     }
1170
1171   sctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id =
1172     qctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id;
1173   sctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id = qctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id;
1174   sctx->c_quic_ctx_id.quic_connection_ctx_id = qctx->c_c_index;
1175   sctx->c_c_index = sctx_index;
1176   sctx->c_quic_ctx_id.is_stream = 1;
1177
1178   conn = qctx->c_quic_ctx_id.conn;
1179
1180   if (!conn || !quicly_connection_is_ready (conn))
1181     return -1;
1182
1183   if ((rv = quicly_open_stream (conn, &stream, 0 /* uni */ )))
1184     {
1185       QUIC_DBG (2, "Stream open failed with %d", rv);
1186       return -1;
1187     }
1188   sctx->c_quic_ctx_id.stream = stream;
1189
1190   QUIC_DBG (2, "Opened stream %d, creating session", stream->stream_id);
1191
1192   stream_session = session_alloc (qctx->c_thread_index);
1193   QUIC_DBG (2, "Allocated stream_session, id %u, thread %u ctx %u",
1194             stream_session->session_index, stream_session->thread_index,
1195             sctx_index);
1196   stream_session->app_wrk_index = app_wrk->wrk_index;
1197   stream_session->connection_index = sctx_index;
1198   stream_session->listener_handle = quic_session_handle;
1199   stream_session->session_type =
1200     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC,
1201                                     qctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4);
1202
1203   sctx->c_s_index = stream_session->session_index;
1204
1205   if (app_worker_init_connected (app_wrk, stream_session))
1206     {
1207       QUIC_DBG (1, "failed to app_worker_init_connected");
1208       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ALLOCATION_ERROR);
1209       session_free_w_fifos (stream_session);
1210       quic_ctx_free (sctx);
1211       return app_worker_connect_notify (app_wrk, NULL, sep->opaque);
1212     }
1213
1214   stream_session->session_state = SESSION_STATE_READY;
1215   if (app_worker_connect_notify (app_wrk, stream_session, sep->opaque))
1216     {
1217       QUIC_DBG (1, "failed to notify app");
1218       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_CONNECT_NOTIFY_ERROR);
1219       session_free_w_fifos (stream_session);
1220       quic_ctx_free (sctx);
1221       return -1;
1222     }
1223   session_lookup_add_connection (&sctx->connection,
1224                                  session_handle (stream_session));
1225   stream_data = (quic_stream_data_t *) stream->data;
1226   stream_data->ctx_id = sctx->c_c_index;
1227   stream_data->thread_index = sctx->c_thread_index;
1228   return 0;
1229 }
1230
1231 static int
1232 quic_connect_new_connection (session_endpoint_cfg_t * sep)
1233 {
1234   vnet_connect_args_t _cargs = { {}, }, *cargs = &_cargs;
1235   quic_main_t *qm = &quic_main;
1236   quic_ctx_t *ctx;
1237   app_worker_t *app_wrk;
1238   application_t *app;
1239   u32 ctx_index;
1240   int error;
1241
1242   ctx_index = quic_ctx_alloc (vlib_get_thread_index ());
1243   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, vlib_get_thread_index ());
1244   ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id = sep->app_wrk_index;
1245   ctx->c_s_index = QUIC_SESSION_INVALID;
1246   ctx->c_c_index = ctx_index;
1247   ctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4 = sep->is_ip4;
1248   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1249   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE;
1250   ctx->client_opaque = sep->opaque;
1251   if (sep->hostname)
1252     {
1253       ctx->srv_hostname = format (0, "%v", sep->hostname);
1254       vec_terminate_c_string (ctx->srv_hostname);
1255     }
1256   else
1257     {
1258       /*  needed by quic for crypto + determining client / server */
1259       ctx->srv_hostname =
1260         format (0, "%U", format_ip46_address, &sep->ip, sep->is_ip4);
1261     }
1262
1263   clib_memcpy (&cargs->sep, sep, sizeof (session_endpoint_cfg_t));
1264   cargs->sep.transport_proto = TRANSPORT_PROTO_UDPC;
1265   cargs->app_index = qm->app_index;
1266   cargs->api_context = ctx_index;
1267
1268   app_wrk = app_worker_get (sep->app_wrk_index);
1269   app = application_get (app_wrk->app_index);
1270   ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id = app_wrk->app_index;
1271   cargs->sep_ext.ns_index = app->ns_index;
1272
1273   allocate_quicly_ctx (app, 1 /* is client */ );
1274
1275   if ((error = vnet_connect (cargs)))
1276     return error;
1277
1278   return 0;
1279 }
1280
1281 static void
1282 quic_proto_on_close (u32 ctx_index, u32 thread_index)
1283 {
1284   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1285   if (ctx->c_quic_ctx_id.is_stream)
1286     {
1287 #if QUIC_DEBUG >= 2
1288       session_t *stream_session =
1289         session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
1290       clib_warning ("Closing Ssession 0x%lx",
1291                     session_handle (stream_session));
1292 #endif
1293       quicly_stream_t *stream = ctx->c_quic_ctx_id.stream;
1294       quicly_reset_stream (stream, QUIC_APP_ERROR_NONE);
1295     }
1296   else
1297     {
1298 #if QUIC_DEBUG >= 2
1299       session_t *quic_session =
1300         session_get (ctx->c_s_index, ctx->c_thread_index);
1301       clib_warning ("Closing Qsession 0x%lx", session_handle (quic_session));
1302 #endif
1303       quicly_conn_t *conn = ctx->c_quic_ctx_id.conn;
1304       /* Start connection closing. Keep sending packets until quicly_send
1305          returns QUICLY_ERROR_FREE_CONNECTION */
1306       quicly_close (conn, 0, "");
1307       /* This also causes all streams to be closed (and the cb called) */
1308     }
1309   quic_send_packets (ctx);
1310 }
1311
1312 static u32
1313 quic_start_listen (u32 quic_listen_session_index, transport_endpoint_t * tep)
1314 {
1315   vnet_listen_args_t _bargs, *args = &_bargs;
1316   quic_main_t *qm = &quic_main;
1317   session_handle_t udp_handle;
1318   session_endpoint_cfg_t *sep;
1319   session_t *udp_listen_session;
1320   app_worker_t *app_wrk;
1321   application_t *app;
1322   quic_ctx_t *lctx;
1323   u32 lctx_index;
1324   app_listener_t *app_listener;
1325
1326   sep = (session_endpoint_cfg_t *) tep;
1327   app_wrk = app_worker_get (sep->app_wrk_index);
1328   /* We need to call this because we call app_worker_init_connected in
1329    * quic_accept_stream, which assumes the connect segment manager exists */
1330   app_worker_alloc_connects_segment_manager (app_wrk);
1331   app = application_get (app_wrk->app_index);
1332   QUIC_DBG (2, "Called quic_start_listen for app %d", app_wrk->app_index);
1333
1334   allocate_quicly_ctx (app, 0 /* is_client */ );
1335
1336   sep->transport_proto = TRANSPORT_PROTO_UDPC;
1337   memset (args, 0, sizeof (*args));
1338   args->app_index = qm->app_index;
1339   args->sep_ext = *sep;
1340   args->sep_ext.ns_index = app->ns_index;
1341   if (vnet_listen (args))
1342     return -1;
1343
1344   lctx_index = quic_ctx_alloc (0);      /*  listener */
1345   udp_handle = args->handle;
1346   app_listener = app_listener_get_w_handle (udp_handle);
1347   udp_listen_session = app_listener_get_session (app_listener);
1348   udp_listen_session->opaque = lctx_index;
1349
1350   lctx = quic_ctx_get (lctx_index, 0);  /*  listener */
1351   lctx->is_listener = 1;
1352   lctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id = sep->app_wrk_index;
1353   lctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id = app_wrk->app_index;
1354   lctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle = udp_handle;
1355   lctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4 = sep->is_ip4;
1356   lctx->c_s_index = quic_listen_session_index;
1357
1358   QUIC_DBG (2, "Started listening %d", lctx_index);
1359   return lctx_index;
1360 }
1361
1362 static u32
1363 quic_stop_listen (u32 lctx_index)
1364 {
1365   QUIC_DBG (2, "Called quic_stop_listen");
1366   quic_ctx_t *lctx;
1367
1368   lctx = quic_ctx_get (lctx_index, 0);
1369   vnet_unlisten_args_t a = {
1370     .handle = lctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle,
1371     .app_index = quic_main.app_index,
1372     .wrk_map_index = 0          /* default wrk */
1373   };
1374   if (vnet_unlisten (&a))
1375     clib_warning ("unlisten errored");
1376
1377   /*  TODO: crypto state cleanup */
1378
1379   quic_ctx_free (lctx);
1380   return 0;
1381 }
1382
1383 static transport_connection_t *
1384 quic_connection_get (u32 ctx_index, u32 thread_index)
1385 {
1386   QUIC_DBG (2, "Called quic_connection_get");
1387   quic_ctx_t *ctx;
1388   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1389   return &ctx->connection;
1390 }
1391
1392 static transport_connection_t *
1393 quic_listener_get (u32 listener_index)
1394 {
1395   QUIC_DBG (2, "Called quic_listener_get");
1396   quic_ctx_t *ctx;
1397   ctx = quic_ctx_get (listener_index, 0);
1398   return &ctx->connection;
1399 }
1400
1401 static u8 *
1402 format_quic_ctx (u8 * s, va_list * args)
1403 {
1404   quic_ctx_t *ctx = va_arg (*args, quic_ctx_t *);
1405   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1406
1407   if (!ctx)
1408     return s;
1409   s = format (s, "[#%d][%s] ", ctx->c_thread_index, "Q");
1410
1411   if (ctx->is_listener)
1412     {
1413       s = format (s, "%s Listener: ", ctx->c_quic_ctx_id.is_stream ?
1414                   "Stream" : "QSession");
1415       if (verbose)
1416         s = format (s, "app %d wrk %d", ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id,
1417                     ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id);
1418     }
1419   else
1420     {
1421       if (ctx->c_is_ip4)
1422         s = format (s, "%U:%d->%U:%d", format_ip4_address, &ctx->c_lcl_ip4,
1423                     clib_net_to_host_u16 (ctx->c_lcl_port),
1424                     format_ip4_address, &ctx->c_rmt_ip4,
1425                     clib_net_to_host_u16 (ctx->c_rmt_port));
1426       else
1427         s = format (s, "%U:%d->%U:%d", format_ip6_address, &ctx->c_lcl_ip6,
1428                     clib_net_to_host_u16 (ctx->c_lcl_port),
1429                     format_ip6_address, &ctx->c_rmt_ip6,
1430                     clib_net_to_host_u16 (ctx->c_rmt_port));
1431     }
1432   return s;
1433 }
1434
1435 static u8 *
1436 format_quic_connection (u8 * s, va_list * args)
1437 {
1438   u32 qc_index = va_arg (*args, u32);
1439   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1440   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1441   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (qc_index, thread_index);
1442   if (ctx)
1443     s = format (s, "%-50U", format_quic_ctx, ctx, verbose);
1444   return s;
1445 }
1446
1447 static u8 *
1448 format_quic_half_open (u8 * s, va_list * args)
1449 {
1450   u32 qc_index = va_arg (*args, u32);
1451   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (qc_index, vlib_get_thread_index ());
1452   s = format (s, "[QUIC] half-open app %u", ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id);
1453   return s;
1454 }
1455
1456 /*  TODO improve */
1457 static u8 *
1458 format_quic_listener (u8 * s, va_list * args)
1459 {
1460   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1461   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1462   quic_ctx_t *ctx = quic_ctx_get (tci, vlib_get_thread_index ());
1463   if (ctx)
1464     {
1465       ASSERT (ctx->is_listener);
1466       s = format (s, "%-50U", format_quic_ctx, ctx, verbose);
1467     }
1468   return s;
1469 }
1470
1471 /*****************************************************************************
1472  * END TRANSPORT PROTO FUNCTIONS
1473  *
1474  * START SESSION CALLBACKS
1475  * Called from UDP layer
1476  *****************************************************************************/
1477
1478 static inline void
1479 quic_build_sockaddr (struct sockaddr *sa, socklen_t * salen,
1480                      ip46_address_t * addr, u16 port, u8 is_ip4)
1481 {
1482   if (is_ip4)
1483     {
1484       struct sockaddr_in *sa4 = (struct sockaddr_in *) sa;
1485       sa4->sin_family = AF_INET;
1486       sa4->sin_port = port;
1487       sa4->sin_addr.s_addr = addr->ip4.as_u32;
1488       *salen = sizeof (struct sockaddr_in);
1489     }
1490   else
1491     {
1492       struct sockaddr_in6 *sa6 = (struct sockaddr_in6 *) sa;
1493       sa6->sin6_family = AF_INET6;
1494       sa6->sin6_port = port;
1495       clib_memcpy (&sa6->sin6_addr, &addr->ip6, 16);
1496       *salen = sizeof (struct sockaddr_in6);
1497     }
1498 }
1499
1500 static int
1501 quic_on_client_connected (quic_ctx_t * ctx)
1502 {
1503   session_t *quic_session;
1504   app_worker_t *app_wrk;
1505   u32 ctx_id = ctx->c_c_index;
1506   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
1507
1508   app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id);
1509   if (!app_wrk)
1510     {
1511       quic_disconnect_transport (ctx);
1512       return -1;
1513     }
1514
1515   quic_session = session_alloc (thread_index);
1516
1517   QUIC_DBG (2, "Allocated quic_session, id %u, thread %u",
1518             quic_session->session_index, quic_session->thread_index);
1519   ctx->c_s_index = quic_session->session_index;
1520   quic_session->app_wrk_index = ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id;
1521   quic_session->connection_index = ctx->c_c_index;
1522   quic_session->listener_handle = SESSION_INVALID_HANDLE;
1523   quic_session->session_type =
1524     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC,
1525                                     ctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4);
1526
1527   if (app_worker_init_connected (app_wrk, quic_session))
1528     {
1529       QUIC_DBG (1, "failed to app_worker_init_connected");
1530       quic_proto_on_close (ctx_id, thread_index);
1531       return app_worker_connect_notify (app_wrk, NULL, ctx->client_opaque);
1532     }
1533
1534   quic_session->session_state = SESSION_STATE_CONNECTING;
1535   if (app_worker_connect_notify (app_wrk, quic_session, ctx->client_opaque))
1536     {
1537       QUIC_DBG (1, "failed to notify app");
1538       quic_proto_on_close (ctx_id, thread_index);
1539       return -1;
1540     }
1541
1542   /*  If the app opens a stream in its callback it may invalidate ctx */
1543   ctx = quic_ctx_get (ctx_id, thread_index);
1544   quic_session->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
1545   session_lookup_add_connection (&ctx->connection,
1546                                  session_handle (quic_session));
1547
1548   return 0;
1549 }
1550
1551 static int
1552 quic_session_connected_callback (u32 quic_app_index, u32 ctx_index,
1553                                  session_t * udp_session, u8 is_fail)
1554 {
1555   QUIC_DBG (2, "QSession is now connected (id %u)",
1556             udp_session->session_index);
1557   /* This should always be called before quic_connect returns since UDP always
1558    * connects instantly. */
1559   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1560   struct sockaddr_in6 sa6;
1561   struct sockaddr *sa = (struct sockaddr *) &sa6;
1562   socklen_t salen;
1563   transport_connection_t *tc;
1564   app_worker_t *app_wrk;
1565   quicly_conn_t *conn;
1566   application_t *app;
1567   quic_ctx_t *ctx;
1568   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1569   int ret;
1570
1571   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1572   if (is_fail)
1573     {
1574       u32 api_context;
1575       int rv = 0;
1576
1577       app_wrk =
1578         app_worker_get_if_valid (ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id);
1579       if (app_wrk)
1580         {
1581           api_context = ctx->c_s_index;
1582           app_worker_connect_notify (app_wrk, 0, api_context);
1583         }
1584       return rv;
1585     }
1586
1587   app_wrk = app_worker_get_if_valid (ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id);
1588   if (!app_wrk)
1589     {
1590       QUIC_DBG (1, "Appwrk not found");
1591       return -1;
1592     }
1593   app = application_get (app_wrk->app_index);
1594
1595   ctx->c_thread_index = thread_index;
1596   ctx->c_c_index = ctx_index;
1597
1598   QUIC_DBG (2, "Quic connect returned %u. New ctx [%u]%x",
1599             is_fail, thread_index, (ctx) ? ctx_index : ~0);
1600
1601   ctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1602   udp_session->opaque = ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id;
1603   udp_session->session_state = SESSION_STATE_READY;
1604
1605   /* Init QUIC lib connection
1606    * Generate required sockaddr & salen */
1607   tc = session_get_transport (udp_session);
1608   quic_build_sockaddr (sa, &salen, &tc->rmt_ip, tc->rmt_port, tc->is_ip4);
1609
1610   ret =
1611     quicly_connect (&ctx->c_quic_ctx_id.conn,
1612                     (quicly_context_t *) app->quicly_ctx,
1613                     (char *) ctx->srv_hostname, sa, salen,
1614                     &quic_main.next_cid, &quic_main.hs_properties, NULL);
1615   ++quic_main.next_cid.master_id;
1616   /*  Save context handle in quicly connection */
1617   quic_store_conn_ctx (ctx->c_quic_ctx_id.conn, ctx);
1618   assert (ret == 0);
1619
1620   /*  Register connection in connections map */
1621   conn = ctx->c_quic_ctx_id.conn;
1622   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1623   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) ctx_index;
1624   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1625   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1626
1627   quic_send_packets (ctx);
1628
1629   /*  UDP stack quirk? preemptively transfer connection if that happens */
1630   if (udp_session->thread_index != thread_index)
1631     quic_transfer_connection (ctx_index, udp_session->thread_index);
1632
1633   return ret;
1634 }
1635
1636 static void
1637 quic_receive_connection (void *arg)
1638 {
1639   u32 new_ctx_id, thread_index = vlib_get_thread_index ();
1640   quic_ctx_t *temp_ctx, *new_ctx;
1641   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1642   quicly_conn_t *conn;
1643
1644   temp_ctx = arg;
1645   new_ctx_id = quic_ctx_alloc (thread_index);
1646   new_ctx = quic_ctx_get (new_ctx_id, thread_index);
1647
1648   QUIC_DBG (2, "Received conn %u (now %u)", temp_ctx->c_thread_index,
1649             new_ctx_id);
1650
1651
1652   memcpy (new_ctx, temp_ctx, sizeof (quic_ctx_t));
1653   free (temp_ctx);
1654
1655   new_ctx->c_thread_index = thread_index;
1656   new_ctx->c_c_index = new_ctx_id;
1657
1658   conn = new_ctx->c_quic_ctx_id.conn;
1659   quic_store_conn_ctx (conn, new_ctx);
1660   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1661   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) new_ctx_id;
1662   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1663   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
1664   new_ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1665   quic_update_timer (new_ctx);
1666
1667   /*  Trigger read on this connection ? */
1668 }
1669
1670 static void
1671 quic_transfer_connection (u32 ctx_index, u32 dest_thread)
1672 {
1673   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
1674   quic_ctx_t *ctx, *temp_ctx;
1675   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1676   quicly_conn_t *conn;
1677   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1678
1679   QUIC_DBG (2, "Transferring conn %u to thread %u", ctx_index, dest_thread);
1680
1681   temp_ctx = malloc (sizeof (quic_ctx_t));
1682   ASSERT (temp_ctx);
1683   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1684
1685   memcpy (temp_ctx, ctx, sizeof (quic_ctx_t));
1686
1687   /*  Remove from lookup hash, timer wheel and thread-local pool */
1688   conn = ctx->c_quic_ctx_id.conn;
1689   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1690   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 0 /* is_add */ );
1691   if (ctx->timer_handle != QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID)
1692     {
1693       tw = &quic_main.wrk_ctx[thread_index].timer_wheel;
1694       tw_timer_stop_1t_3w_1024sl_ov (tw, ctx->timer_handle);
1695     }
1696   quic_ctx_free (ctx);
1697
1698   /*  Send connection to destination thread */
1699   session_send_rpc_evt_to_thread (dest_thread, quic_receive_connection,
1700                                   (void *) temp_ctx);
1701 }
1702
1703 static void
1704 quic_transfer_connection_rpc (void *arg)
1705 {
1706   u64 arg_int = (u64) arg;
1707   u32 ctx_index, dest_thread;
1708
1709   ctx_index = (u32) (arg_int >> 32);
1710   dest_thread = (u32) (arg_int & UINT32_MAX);
1711   quic_transfer_connection (ctx_index, dest_thread);
1712 }
1713
1714 /*
1715  * This assumes that the connection is not yet associated to a session
1716  * So currently it only works on the client side when receiving the first packet
1717  * from the server
1718  */
1719 static void
1720 quic_move_connection_to_thread (u32 ctx_index, u32 owner_thread,
1721                                 u32 to_thread)
1722 {
1723   QUIC_DBG (2, "Requesting transfer of conn %u from thread %u", ctx_index,
1724             owner_thread);
1725   u64 arg = ((u64) ctx_index) << 32 | to_thread;
1726   session_send_rpc_evt_to_thread (owner_thread, quic_transfer_connection_rpc,
1727                                   (void *) arg);
1728 }
1729
1730 static void
1731 quic_session_disconnect_callback (session_t * s)
1732 {
1733   clib_warning ("UDP session disconnected???");
1734 }
1735
1736 static void
1737 quic_session_reset_callback (session_t * s)
1738 {
1739   clib_warning ("UDP session reset???");
1740 }
1741
1742 int
1743 quic_session_accepted_callback (session_t * udp_session)
1744 {
1745   /* New UDP connection, try to accept it */
1746   QUIC_DBG (2, "UDP session accepted");
1747   u32 ctx_index;
1748   u32 *pool_index;
1749   quic_ctx_t *ctx, *lctx;
1750   session_t *udp_listen_session;
1751   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1752
1753   udp_listen_session =
1754     listen_session_get_from_handle (udp_session->listener_handle);
1755
1756   ctx_index = quic_ctx_alloc (thread_index);
1757   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1758   ctx->c_thread_index = udp_session->thread_index;
1759   ctx->c_c_index = ctx_index;
1760   ctx->c_s_index = QUIC_SESSION_INVALID;
1761   ctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle = session_handle (udp_session);
1762   ctx->c_quic_ctx_id.listener_ctx_id = udp_listen_session->opaque;
1763   lctx = quic_ctx_get (udp_listen_session->opaque,
1764                        udp_listen_session->thread_index);
1765   ctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4 = lctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4;
1766   ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id = lctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id;
1767   ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id =
1768     lctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id;
1769   ctx->timer_handle = QUIC_TIMER_HANDLE_INVALID;
1770   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_OPENED;
1771
1772   udp_session->opaque = ctx->c_quic_ctx_id.parent_app_id;
1773
1774   /* Put this ctx in the "opening" pool */
1775   pool_get (quic_main.wrk_ctx[ctx->c_thread_index].opening_ctx_pool,
1776             pool_index);
1777   *pool_index = ctx_index;
1778
1779   /* TODO timeout to delete these if they never connect */
1780   return 0;
1781 }
1782
1783 static int
1784 quic_add_segment_callback (u32 client_index, u64 seg_handle)
1785 {
1786   QUIC_DBG (2, "Called quic_add_segment_callback");
1787   QUIC_DBG (2, "NOT IMPLEMENTED");
1788   /* No-op for builtin */
1789   return 0;
1790 }
1791
1792 static int
1793 quic_del_segment_callback (u32 client_index, u64 seg_handle)
1794 {
1795   QUIC_DBG (2, "Called quic_del_segment_callback");
1796   QUIC_DBG (2, "NOT IMPLEMENTED");
1797   /* No-op for builtin */
1798   return 0;
1799 }
1800
1801 static int
1802 quic_custom_tx_callback (void *s)
1803 {
1804   session_t *stream_session = (session_t *) s;
1805   quicly_stream_t *stream;
1806   quic_ctx_t *ctx;
1807   int rv;
1808
1809   svm_fifo_unset_event (stream_session->tx_fifo);
1810   if (PREDICT_FALSE
1811       (stream_session->session_state >= SESSION_STATE_TRANSPORT_CLOSING))
1812     return 0;
1813   ctx =
1814     quic_ctx_get (stream_session->connection_index,
1815                   stream_session->thread_index);
1816   if (PREDICT_FALSE (!ctx->c_quic_ctx_id.is_stream))
1817     {
1818       goto tx_end;              /* Most probably a reschedule */
1819     }
1820
1821   stream = ctx->c_quic_ctx_id.stream;
1822   if (!quicly_sendstate_is_open (&stream->sendstate))
1823     {
1824       QUIC_DBG (1, "Warning: tried to send on closed stream");
1825       return -1;
1826     }
1827
1828   if ((rv = quicly_stream_sync_sendbuf (stream, 1)) != 0)
1829     return rv;
1830
1831 tx_end:
1832   quic_send_packets (ctx);
1833   return 0;
1834 }
1835
1836
1837 /*
1838  * Returns 0 if a matching connection is found and is on the right thread.
1839  * If a connection is found, even on the wrong thread, ctx_thread and ctx_index
1840  * will be set.
1841  */
1842 static inline int
1843 quic_find_packet_ctx (u32 * ctx_thread, u32 * ctx_index,
1844                       struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
1845                       quicly_decoded_packet_t * packet,
1846                       u32 caller_thread_index)
1847 {
1848   quic_ctx_t *ctx_;
1849   quicly_conn_t *conn_;
1850   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1851   clib_bihash_16_8_t *h;
1852
1853   h = &quic_main.connection_hash;
1854   quic_make_connection_key (&kv, &packet->cid.dest.plaintext);
1855   QUIC_DBG (3, "Searching conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
1856
1857   if (clib_bihash_search_16_8 (h, &kv, &kv) == 0)
1858     {
1859       u32 index = kv.value & UINT32_MAX;
1860       u8 thread_id = kv.value >> 32;
1861       /* Check if this connection belongs to this thread, otherwise
1862        * ask for it to be moved */
1863       if (thread_id != caller_thread_index)
1864         {
1865           QUIC_DBG (2, "Connection is on wrong thread");
1866           /* Cannot make full check with quicly_is_destination... */
1867           *ctx_index = index;
1868           *ctx_thread = thread_id;
1869           return -1;
1870         }
1871       ctx_ = quic_ctx_get (index, vlib_get_thread_index ());
1872       conn_ = ctx_->c_quic_ctx_id.conn;
1873       if (conn_ && quicly_is_destination (conn_, sa, salen, packet))
1874         {
1875           QUIC_DBG (3, "Connection found");
1876           *ctx_index = index;
1877           *ctx_thread = thread_id;
1878           return 0;
1879         }
1880     }
1881   QUIC_DBG (3, "connection not found");
1882   return -1;
1883 }
1884
1885 static int
1886 quic_receive (quic_ctx_t * ctx, quicly_conn_t * conn,
1887               quicly_decoded_packet_t packet)
1888 {
1889   int rv;
1890   u32 ctx_id = ctx->c_c_index;
1891   u32 thread_index = ctx->c_thread_index;
1892   /* TODO : QUICLY_ERROR_PACKET_IGNORED sould be handled */
1893   rv = quicly_receive (conn, &packet);
1894   if (rv)
1895     {
1896       QUIC_DBG (2, "Quicly receive ignored packet code : %u", rv);
1897       return 0;
1898     }
1899   /* ctx pointer may change if a new stream is opened */
1900   ctx = quic_ctx_get (ctx_id, thread_index);
1901   /* Conn may be set to null if the connection is terminated */
1902   if (ctx->c_quic_ctx_id.conn && ctx->conn_state == QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE)
1903     {
1904       if (quicly_connection_is_ready (conn))
1905         {
1906           ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_READY;
1907           if (quicly_is_client (conn))
1908             {
1909               quic_on_client_connected (ctx);
1910               ctx = quic_ctx_get (ctx_id, thread_index);
1911             }
1912         }
1913     }
1914   return quic_send_packets (ctx);
1915 }
1916
1917 static int
1918 quic_create_quic_session (quic_ctx_t * ctx)
1919 {
1920   session_t *quic_session;
1921   app_worker_t *app_wrk;
1922   quic_ctx_t *lctx;
1923   int rv;
1924
1925   quic_session = session_alloc (ctx->c_thread_index);
1926   QUIC_DBG (2, "Allocated quic_session, id %u, thread %u ctx %u",
1927             quic_session->session_index, quic_session->thread_index,
1928             ctx->c_c_index);
1929   quic_session->session_state = SESSION_STATE_LISTENING;
1930   ctx->c_s_index = quic_session->session_index;
1931
1932   lctx = quic_ctx_get (ctx->c_quic_ctx_id.listener_ctx_id, 0);
1933
1934   quic_session->app_wrk_index = lctx->c_quic_ctx_id.parent_app_wrk_id;
1935   quic_session->connection_index = ctx->c_c_index;
1936   quic_session->session_type =
1937     session_type_from_proto_and_ip (TRANSPORT_PROTO_QUIC,
1938                                     ctx->c_quic_ctx_id.udp_is_ip4);
1939   quic_session->listener_handle = lctx->c_quic_ctx_id.listener_ctx_id;
1940
1941   /* TODO: don't alloc fifos when we don't transfer data on this session
1942    * but we still need fifos for the events? */
1943   if ((rv = app_worker_init_accepted (quic_session)))
1944     {
1945       QUIC_DBG (1, "failed to allocate fifos");
1946       session_free (quic_session);
1947       return rv;
1948     }
1949   session_lookup_add_connection (&ctx->connection,
1950                                  session_handle (quic_session));
1951   app_wrk = app_worker_get (quic_session->app_wrk_index);
1952   rv = app_worker_accept_notify (app_wrk, quic_session);
1953   if (rv)
1954     {
1955       QUIC_DBG (1, "failed to notify accept worker app");
1956       return rv;
1957     }
1958   return 0;
1959 }
1960
1961 static int
1962 quic_create_connection (quicly_context_t * quicly_ctx,
1963                         u64 udp_session_handle, u32 ctx_index,
1964                         struct sockaddr *sa,
1965                         socklen_t salen, quicly_decoded_packet_t packet)
1966 {
1967   clib_bihash_kv_16_8_t kv;
1968   quic_ctx_t *ctx;
1969   quicly_conn_t *conn;
1970   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1971   int rv;
1972
1973   /* new connection, accept and create context if packet is valid
1974    * TODO: check if socket is actually listening? */
1975   if ((rv = quicly_accept (&conn, quicly_ctx, sa, salen,
1976                            &packet, ptls_iovec_init (NULL, 0),
1977                            &quic_main.next_cid, NULL)))
1978     {
1979       /* Invalid packet, pass */
1980       assert (conn == NULL);
1981       QUIC_DBG (1, "Accept failed with %d", rv);
1982       /* TODO: cleanup created quic ctx and UDP session */
1983       return 0;
1984     }
1985   assert (conn != NULL);
1986
1987   ++quic_main.next_cid.master_id;
1988   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
1989   /* Save ctx handle in quicly connection */
1990   quic_store_conn_ctx (conn, ctx);
1991   ctx->c_quic_ctx_id.conn = conn;
1992   ctx->conn_state = QUIC_CONN_STATE_HANDSHAKE;
1993
1994   quic_create_quic_session (ctx);
1995
1996   /* Register connection in connections map */
1997   quic_make_connection_key (&kv, quicly_get_master_id (conn));
1998   kv.value = ((u64) thread_index) << 32 | (u64) ctx_index;
1999   clib_bihash_add_del_16_8 (&quic_main.connection_hash, &kv, 1 /* is_add */ );
2000   QUIC_DBG (2, "Registering conn with id %lu %lu", kv.key[0], kv.key[1]);
2001
2002   return quic_send_packets (ctx);
2003 }
2004
2005 static int
2006 quic_reset_connection (quicly_context_t * quicly_ctx, u64 udp_session_handle,
2007                        struct sockaddr *sa, socklen_t salen,
2008                        quicly_decoded_packet_t packet)
2009 {
2010   /* short header packet; potentially a dead connection. No need to check the
2011    * length of the incoming packet, because loop is prevented by authenticating
2012    * the CID (by checking node_id and thread_id). If the peer is also sending a
2013    * reset, then the next CID is highly likely to contain a non-authenticating
2014    * CID, ... */
2015   QUIC_DBG (2, "Sending stateless reset");
2016   quicly_datagram_t *dgram;
2017   session_t *udp_session;
2018   if (packet.cid.dest.plaintext.node_id == 0
2019       && packet.cid.dest.plaintext.thread_id == 0)
2020     {
2021       dgram = quicly_send_stateless_reset (quicly_ctx, sa, salen,
2022                                            &packet.cid.dest.plaintext);
2023       if (dgram == NULL)
2024         return 1;
2025       udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);
2026       return quic_send_datagram (udp_session, dgram);   /*  TODO : set event on fifo */
2027     }
2028   return 0;
2029 }
2030
2031 static int
2032 quic_app_rx_callback (session_t * udp_session)
2033 {
2034   /*  Read data from UDP rx_fifo and pass it to the quicly conn. */
2035   quicly_decoded_packet_t packet;
2036   session_dgram_hdr_t ph;
2037   application_t *app;
2038   quic_ctx_t *ctx = NULL;
2039   svm_fifo_t *f;
2040   size_t plen;
2041   struct sockaddr_in6 sa6;
2042   struct sockaddr *sa = (struct sockaddr *) &sa6;
2043   socklen_t salen;
2044   u32 max_deq, len, full_len, ctx_index = UINT32_MAX, ctx_thread =
2045     UINT32_MAX, ret;
2046   u8 *data;
2047   int err;
2048   u32 *opening_ctx_pool, *ctx_index_ptr;
2049   u32 app_index = udp_session->opaque;
2050   u64 udp_session_handle = session_handle (udp_session);
2051   int rv = 0;
2052   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2053
2054   app = application_get_if_valid (app_index);
2055   if (!app)
2056     {
2057       QUIC_DBG (1, "Got RX on detached app");
2058       /*  TODO: close this session, cleanup state? */
2059       return 1;
2060     }
2061
2062   do
2063     {
2064       udp_session = session_get_from_handle (udp_session_handle);       /*  session alloc might have happened */
2065       f = udp_session->rx_fifo;
2066       svm_fifo_unset_event (f);
2067       max_deq = svm_fifo_max_dequeue (f);
2068       if (max_deq < sizeof (session_dgram_hdr_t))
2069         return 0;
2070
2071       ret = svm_fifo_peek (f, 0, SESSION_CONN_HDR_LEN, (u8 *) & ph);
2072       if (ret != SESSION_CONN_HDR_LEN)
2073         {
2074           QUIC_DBG (1, "Not enough data for header in RX");
2075           return 1;
2076         }
2077       if (ph.data_length < ph.data_offset)
2078         {
2079           QUIC_DBG (1, "Not enough data vs offset in RX");
2080           return 1;
2081         }
2082       len = ph.data_length - ph.data_offset;
2083       full_len = ph.data_length + ph.data_offset + SESSION_CONN_HDR_LEN;
2084       if (full_len > max_deq)
2085         {
2086           QUIC_DBG (1, "Not enough data in fifo RX");
2087           return 1;
2088         }
2089
2090       /* Quicly can read len bytes from the fifo at offset:
2091        * ph.data_offset + SESSION_CONN_HDR_LEN */
2092       data = malloc (ph.data_length);
2093       ret =
2094         svm_fifo_peek (f, ph.data_offset + SESSION_CONN_HDR_LEN,
2095                        ph.data_length, data);
2096       if (ret != ph.data_length)
2097         {
2098           QUIC_DBG (1, "Not enough data peeked in RX");
2099           free (data);
2100           return 1;
2101         }
2102
2103       plen =
2104         quicly_decode_packet ((quicly_context_t *) app->quicly_ctx, &packet,
2105                               data, len);
2106
2107       rv = 0;
2108       quic_build_sockaddr (sa, &salen, &ph.rmt_ip, ph.rmt_port, ph.is_ip4);
2109       plen =
2110         quicly_decode_packet ((quicly_context_t *) app->quicly_ctx, &packet,
2111                               data, len);
2112
2113       if (plen != SIZE_MAX)
2114         {
2115
2116           err = quic_find_packet_ctx (&ctx_thread, &ctx_index, sa, salen,
2117                                       &packet, thread_index);
2118           if (err == 0)
2119             {
2120               ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
2121               quic_receive (ctx, ctx->c_quic_ctx_id.conn, packet);
2122             }
2123           else if (ctx_thread != UINT32_MAX)
2124             {
2125               /*  Connection found but on wrong thread, ask move */
2126               quic_move_connection_to_thread (ctx_index, ctx_thread,
2127                                               thread_index);
2128             }
2129           else if ((packet.octets.base[0] & QUICLY_PACKET_TYPE_BITMASK) ==
2130                    QUICLY_PACKET_TYPE_INITIAL)
2131             {
2132               /*  Try to find matching "opening" ctx */
2133               opening_ctx_pool =
2134                 quic_main.wrk_ctx[thread_index].opening_ctx_pool;
2135
2136               /* *INDENT-OFF* */
2137               pool_foreach (ctx_index_ptr, opening_ctx_pool,
2138               ({
2139                 ctx = quic_ctx_get (*ctx_index_ptr, thread_index);
2140                 if (ctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle == udp_session_handle)
2141                   {
2142                     /*  Right ctx found, create conn & remove from pool */
2143                     quic_create_connection ((quicly_context_t *) app->quicly_ctx,
2144                                             udp_session_handle, *ctx_index_ptr,
2145                                             sa, salen, packet);
2146                     pool_put (opening_ctx_pool, ctx_index_ptr);
2147                     goto ctx_search_done;
2148                   }
2149               }));
2150               /* *INDENT-ON* */
2151
2152             }
2153           else
2154             {
2155               quic_reset_connection ((quicly_context_t *) app->quicly_ctx,
2156                                      udp_session_handle, sa, salen, packet);
2157             }
2158         }
2159     ctx_search_done:
2160       svm_fifo_dequeue_drop (f,
2161                              ph.data_length + ph.data_offset +
2162                              SESSION_CONN_HDR_LEN);
2163       free (data);
2164     }
2165   while (1);
2166   return rv;
2167 }
2168
2169 always_inline void
2170 quic_common_get_transport_endpoint (quic_ctx_t * ctx,
2171                                     transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2172 {
2173   session_t *udp_session;
2174   if (ctx->c_quic_ctx_id.is_stream)
2175     {
2176       tep->is_ip4 = 255;        /* well this is ugly */
2177     }
2178   else
2179     {
2180       udp_session =
2181         session_get_from_handle (ctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle);
2182       session_get_endpoint (udp_session, tep, is_lcl);
2183     }
2184 }
2185
2186 static void
2187 quic_get_transport_listener_endpoint (u32 listener_index,
2188                                       transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2189 {
2190   quic_ctx_t *ctx;
2191   app_listener_t *app_listener;
2192   session_t *udp_listen_session;
2193   ctx = quic_ctx_get (listener_index, vlib_get_thread_index ());
2194   if (ctx->is_listener)
2195     {
2196       app_listener =
2197         app_listener_get_w_handle (ctx->c_quic_ctx_id.udp_session_handle);
2198       udp_listen_session = app_listener_get_session (app_listener);
2199       return session_get_endpoint (udp_listen_session, tep, is_lcl);
2200     }
2201   quic_common_get_transport_endpoint (ctx, tep, is_lcl);
2202 }
2203
2204 static void
2205 quic_get_transport_endpoint (u32 ctx_index, u32 thread_index,
2206                              transport_endpoint_t * tep, u8 is_lcl)
2207 {
2208   quic_ctx_t *ctx;
2209   ctx = quic_ctx_get (ctx_index, thread_index);
2210   quic_common_get_transport_endpoint (ctx, tep, is_lcl);
2211 }
2212
2213 /*****************************************************************************
2214  * END TRANSPORT PROTO FUNCTIONS
2215 *****************************************************************************/
2216
2217 /* *INDENT-OFF* */
2218 static session_cb_vft_t quic_app_cb_vft = {
2219   .session_accept_callback = quic_session_accepted_callback,
2220   .session_disconnect_callback = quic_session_disconnect_callback,
2221   .session_connected_callback = quic_session_connected_callback,
2222   .session_reset_callback = quic_session_reset_callback,
2223   .add_segment_callback = quic_add_segment_callback,
2224   .del_segment_callback = quic_del_segment_callback,
2225   .builtin_app_rx_callback = quic_app_rx_callback,
2226 };
2227
2228 static const transport_proto_vft_t quic_proto = {
2229   .connect = quic_connect,
2230   .close = quic_proto_on_close,
2231   .start_listen = quic_start_listen,
2232   .stop_listen = quic_stop_listen,
2233   .get_connection = quic_connection_get,
2234   .get_listener = quic_listener_get,
2235   .update_time = quic_update_time,
2236   .custom_tx = quic_custom_tx_callback,
2237   .tx_type = TRANSPORT_TX_INTERNAL,
2238   .service_type = TRANSPORT_SERVICE_APP,
2239   .format_connection = format_quic_connection,
2240   .format_half_open = format_quic_half_open,
2241   .format_listener = format_quic_listener,
2242   .get_transport_endpoint = quic_get_transport_endpoint,
2243   .get_transport_listener_endpoint = quic_get_transport_listener_endpoint,
2244 };
2245 /* *INDENT-ON* */
2246
2247 static clib_error_t *
2248 quic_init (vlib_main_t * vm)
2249 {
2250   u32 add_segment_size = (4096ULL << 20) - 1, segment_size = 512 << 20;
2251   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
2252   tw_timer_wheel_1t_3w_1024sl_ov_t *tw;
2253   vnet_app_attach_args_t _a, *a = &_a;
2254   u64 options[APP_OPTIONS_N_OPTIONS];
2255   quic_main_t *qm = &quic_main;
2256   u32 fifo_size = QUIC_FIFO_SIZE;
2257   u32 num_threads, i;
2258
2259   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
2260
2261   memset (a, 0, sizeof (*a));
2262   memset (options, 0, sizeof (options));
2263
2264   a->session_cb_vft = &quic_app_cb_vft;
2265   a->api_client_index = APP_INVALID_INDEX;
2266   a->options = options;
2267   a->name = format (0, "quic");
2268   a->options[APP_OPTIONS_SEGMENT_SIZE] = segment_size;
2269   a->options[APP_OPTIONS_ADD_SEGMENT_SIZE] = add_segment_size;
2270   a->options[APP_OPTIONS_RX_FIFO_SIZE] = fifo_size;
2271   a->options[APP_OPTIONS_TX_FIFO_SIZE] = fifo_size;
2272   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] = APP_OPTIONS_FLAGS_IS_BUILTIN;
2273   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_USE_GLOBAL_SCOPE;
2274   a->options[APP_OPTIONS_FLAGS] |= APP_OPTIONS_FLAGS_IS_TRANSPORT_APP;
2275
2276   if (vnet_application_attach (a))
2277     {
2278       clib_warning ("failed to attach quic app");
2279       return clib_error_return (0, "failed to attach quic app");
2280     }
2281
2282   vec_validate (qm->ctx_pool, num_threads - 1);
2283   vec_validate (qm->wrk_ctx, num_threads - 1);
2284   /*  Timer wheels, one per thread. */
2285   for (i = 0; i < num_threads; i++)
2286     {
2287       tw = &qm->wrk_ctx[i].timer_wheel;
2288       tw_timer_wheel_init_1t_3w_1024sl_ov (tw, quic_expired_timers_dispatch,
2289                                            1e-3 /* timer period 1ms */ , ~0);
2290       tw->last_run_time = vlib_time_now (vlib_get_main ());
2291     }
2292
2293   clib_bihash_init_16_8 (&qm->connection_hash, "quic connections", 1024,
2294                          4 << 20);
2295
2296   if (!qm->ca_cert_path)
2297     qm->ca_cert_path = QUIC_DEFAULT_CA_CERT_PATH;
2298
2299   qm->app_index = a->app_index;
2300
2301   qm->tstamp_ticks_per_clock = vm->clib_time.seconds_per_clock
2302     / QUIC_TSTAMP_RESOLUTION;
2303
2304   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_QUIC, &quic_proto,
2305                                FIB_PROTOCOL_IP4, ~0);
2306   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_QUIC, &quic_proto,
2307                                FIB_PROTOCOL_IP6, ~0);
2308
2309   vec_free (a->name);
2310   return 0;
2311 }
2312
2313 VLIB_INIT_FUNCTION (quic_init);
2314
2315 /* *INDENT-OFF* */
2316 VLIB_PLUGIN_REGISTER () =
2317 {
2318   .version = VPP_BUILD_VER,
2319   .description = "Quic transport protocol",
2320 };
2321 /* *INDENT-ON* */
2322
2323 /*
2324  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2325  *
2326  * Local Variables:
2327  * eval: (c-set-style "gnu")
2328  * End:
2329  */