tcp: move connections to wrk ctx
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016-2019 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 /**
17  * @file
18  * @brief TCP host stack utilities
19  */
20
21 #include <vnet/tcp/tcp.h>
22 #include <vnet/session/session.h>
23 #include <vnet/fib/fib.h>
24 #include <vnet/dpo/load_balance.h>
25 #include <vnet/dpo/receive_dpo.h>
26 #include <vnet/ip-neighbor/ip_neighbor.h>
27 #include <math.h>
28
29 tcp_main_t tcp_main;
30
31 typedef struct
32 {
33   fib_protocol_t nh_proto;
34   vnet_link_t link_type;
35   ip46_address_t ip;
36   u32 sw_if_index;
37   u8 is_add;
38 } tcp_add_del_adj_args_t;
39
40 static void
41 tcp_add_del_adj_cb (tcp_add_del_adj_args_t * args)
42 {
43   u32 ai;
44   if (args->is_add)
45     {
46       adj_nbr_add_or_lock (args->nh_proto, args->link_type, &args->ip,
47                            args->sw_if_index);
48     }
49   else
50     {
51       ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &args->ip,
52                          args->sw_if_index);
53       if (ai != ADJ_INDEX_INVALID)
54         adj_unlock (ai);
55     }
56 }
57
58 static void
59 tcp_add_del_adjacency (tcp_connection_t * tc, u8 is_add)
60 {
61   tcp_add_del_adj_args_t args = {
62     .nh_proto = FIB_PROTOCOL_IP6,
63     .link_type = VNET_LINK_IP6,
64     .ip = tc->c_rmt_ip,
65     .sw_if_index = tc->sw_if_index,
66     .is_add = is_add
67   };
68   vlib_rpc_call_main_thread (tcp_add_del_adj_cb, (u8 *) & args,
69                              sizeof (args));
70 }
71
72 static void
73 tcp_cc_init (tcp_connection_t * tc)
74 {
75   tc->cc_algo->init (tc);
76 }
77
78 static void
79 tcp_cc_cleanup (tcp_connection_t * tc)
80 {
81   if (tc->cc_algo->cleanup)
82     tc->cc_algo->cleanup (tc);
83 }
84
85 void
86 tcp_cc_algo_register (tcp_cc_algorithm_type_e type,
87                       const tcp_cc_algorithm_t * vft)
88 {
89   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
90   vec_validate (tm->cc_algos, type);
91
92   tm->cc_algos[type] = *vft;
93   hash_set_mem (tm->cc_algo_by_name, vft->name, type);
94 }
95
96 tcp_cc_algorithm_t *
97 tcp_cc_algo_get (tcp_cc_algorithm_type_e type)
98 {
99   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
100   return &tm->cc_algos[type];
101 }
102
103 tcp_cc_algorithm_type_e
104 tcp_cc_algo_new_type (const tcp_cc_algorithm_t * vft)
105 {
106   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
107   tcp_cc_algo_register (++tm->cc_last_type, vft);
108   return tm->cc_last_type;
109 }
110
111 static u32
112 tcp_connection_bind (u32 session_index, transport_endpoint_t * lcl)
113 {
114   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
115   tcp_connection_t *listener;
116   void *iface_ip;
117
118   pool_get (tm->listener_pool, listener);
119   clib_memset (listener, 0, sizeof (*listener));
120
121   listener->c_c_index = listener - tm->listener_pool;
122   listener->c_lcl_port = lcl->port;
123
124   /* If we are provided a sw_if_index, bind using one of its ips */
125   if (ip_is_zero (&lcl->ip, 1) && lcl->sw_if_index != ENDPOINT_INVALID_INDEX)
126     {
127       if ((iface_ip = ip_interface_get_first_ip (lcl->sw_if_index,
128                                                  lcl->is_ip4)))
129         ip_set (&lcl->ip, iface_ip, lcl->is_ip4);
130     }
131   ip_copy (&listener->c_lcl_ip, &lcl->ip, lcl->is_ip4);
132   listener->c_is_ip4 = lcl->is_ip4;
133   listener->c_proto = TRANSPORT_PROTO_TCP;
134   listener->c_s_index = session_index;
135   listener->c_fib_index = lcl->fib_index;
136   listener->state = TCP_STATE_LISTEN;
137   listener->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_cfg.cc_algo);
138
139   tcp_connection_timers_init (listener);
140
141   TCP_EVT (TCP_EVT_BIND, listener);
142
143   return listener->c_c_index;
144 }
145
146 static u32
147 tcp_session_bind (u32 session_index, transport_endpoint_t * tep)
148 {
149   return tcp_connection_bind (session_index, tep);
150 }
151
152 static void
153 tcp_connection_unbind (u32 listener_index)
154 {
155   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
156   tcp_connection_t *tc;
157
158   tc = pool_elt_at_index (tm->listener_pool, listener_index);
159
160   TCP_EVT (TCP_EVT_UNBIND, tc);
161
162   /* Poison the entry */
163   if (CLIB_DEBUG > 0)
164     clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
165
166   pool_put_index (tm->listener_pool, listener_index);
167 }
168
169 static u32
170 tcp_session_unbind (u32 listener_index)
171 {
172   tcp_connection_unbind (listener_index);
173   return 0;
174 }
175
176 static transport_connection_t *
177 tcp_session_get_listener (u32 listener_index)
178 {
179   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
180   tcp_connection_t *tc;
181   tc = pool_elt_at_index (tm->listener_pool, listener_index);
182   return &tc->connection;
183 }
184
185 /**
186  * Cleanup half-open connection
187  *
188  */
189 static void
190 tcp_half_open_connection_del (tcp_connection_t * tc)
191 {
192   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
193   clib_spinlock_lock_if_init (&tm->half_open_lock);
194   if (CLIB_DEBUG)
195     clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
196   pool_put (tm->half_open_connections, tc);
197   clib_spinlock_unlock_if_init (&tm->half_open_lock);
198 }
199
200 /**
201  * Try to cleanup half-open connection
202  *
203  * If called from a thread that doesn't own tc, the call won't have any
204  * effect.
205  *
206  * @param tc - connection to be cleaned up
207  * @return non-zero if cleanup failed.
208  */
209 int
210 tcp_half_open_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
211 {
212   /* Make sure this is the owning thread */
213   if (tc->c_thread_index != vlib_get_thread_index ())
214     return 1;
215   tcp_timer_reset (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN);
216   tcp_half_open_connection_del (tc);
217   return 0;
218 }
219
220 static tcp_connection_t *
221 tcp_half_open_connection_new (void)
222 {
223   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
224   tcp_connection_t *tc = 0;
225   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
226   pool_get (tm->half_open_connections, tc);
227   clib_memset (tc, 0, sizeof (*tc));
228   tc->c_c_index = tc - tm->half_open_connections;
229   return tc;
230 }
231
232 /**
233  * Cleans up connection state.
234  *
235  * No notifications.
236  */
237 void
238 tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
239 {
240   TCP_EVT (TCP_EVT_DELETE, tc);
241
242   /* Cleanup local endpoint if this was an active connect */
243   if (!(tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_ENDPOINT))
244     transport_endpoint_cleanup (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tc->c_lcl_ip,
245                                 tc->c_lcl_port);
246
247   /* Check if connection is not yet fully established */
248   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
249     {
250       /* Try to remove the half-open connection. If this is not the owning
251        * thread, tc won't be removed. Retransmit or establish timers will
252        * eventually expire and call again cleanup on the right thread. */
253       if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
254         tc->flags |= TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE;
255     }
256   else
257     {
258       /* Make sure all timers are cleared */
259       tcp_connection_timers_reset (tc);
260
261       if (!tc->c_is_ip4 && ip6_address_is_link_local_unicast (&tc->c_rmt_ip6))
262         tcp_add_del_adjacency (tc, 0);
263
264       tcp_cc_cleanup (tc);
265       vec_free (tc->snd_sacks);
266       vec_free (tc->snd_sacks_fl);
267       vec_free (tc->rcv_opts.sacks);
268       pool_free (tc->sack_sb.holes);
269
270       if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
271         tcp_bt_cleanup (tc);
272
273       tcp_connection_free (tc);
274     }
275 }
276
277 /**
278  * Connection removal.
279  *
280  * This should be called only once connection enters CLOSED state. Note
281  * that it notifies the session of the removal event, so if the goal is to
282  * just remove the connection, call tcp_connection_cleanup instead.
283  */
284 void
285 tcp_connection_del (tcp_connection_t * tc)
286 {
287   session_transport_delete_notify (&tc->connection);
288   tcp_connection_cleanup (tc);
289 }
290
291 tcp_connection_t *
292 tcp_connection_alloc (u8 thread_index)
293 {
294   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
295   tcp_connection_t *tc;
296
297   pool_get (wrk->connections, tc);
298   clib_memset (tc, 0, sizeof (*tc));
299   tc->c_c_index = tc - wrk->connections;
300   tc->c_thread_index = thread_index;
301   return tc;
302 }
303
304 tcp_connection_t *
305 tcp_connection_alloc_w_base (u8 thread_index, tcp_connection_t * base)
306 {
307   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
308   tcp_connection_t *tc;
309
310   pool_get (wrk->connections, tc);
311   clib_memcpy_fast (tc, base, sizeof (*tc));
312   tc->c_c_index = tc - wrk->connections;
313   tc->c_thread_index = thread_index;
314   return tc;
315 }
316
317 void
318 tcp_connection_free (tcp_connection_t * tc)
319 {
320   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
321   if (CLIB_DEBUG)
322     {
323       clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
324       pool_put (wrk->connections, tc);
325       return;
326     }
327   pool_put (wrk->connections, tc);
328 }
329
330 /**
331  * Begin connection closing procedure.
332  *
333  * If at the end the connection is not in CLOSED state, it is not removed.
334  * Instead, we rely on on TCP to advance through state machine to either
335  * 1) LAST_ACK (passive close) whereby when the last ACK is received
336  * tcp_connection_del is called. This notifies session of the delete and
337  * calls cleanup.
338  * 2) TIME_WAIT (active close) whereby after 2MSL the 2MSL timer triggers
339  * and cleanup is called.
340  *
341  * N.B. Half-close connections are not supported
342  */
343 void
344 tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
345 {
346   TCP_EVT (TCP_EVT_CLOSE, tc);
347
348   /* Send/Program FIN if needed and switch state */
349   switch (tc->state)
350     {
351     case TCP_STATE_SYN_SENT:
352       /* Try to cleanup. If not on the right thread, mark as half-open done.
353        * Connection will be cleaned up when establish timer pops */
354       tcp_connection_cleanup (tc);
355       break;
356     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
357       tcp_connection_timers_reset (tc);
358       tcp_send_fin (tc);
359       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_FIN_WAIT_1);
360       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
361       break;
362     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
363       /* If closing with unread data, reset the connection */
364       if (transport_max_rx_dequeue (&tc->connection))
365         {
366           tcp_send_reset (tc);
367           tcp_connection_timers_reset (tc);
368           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
369           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
370           session_transport_closed_notify (&tc->connection);
371           break;
372         }
373       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
374         tcp_send_fin (tc);
375       else
376         tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
377       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_FIN_WAIT_1);
378       /* Set a timer in case the peer stops responding. Otherwise the
379        * connection will be stuck here forever. */
380       ASSERT (tc->timers[TCP_TIMER_WAITCLOSE] == TCP_TIMER_HANDLE_INVALID);
381       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
382       break;
383     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
384       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
385         {
386           tcp_send_fin (tc);
387           tcp_connection_timers_reset (tc);
388           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
389           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
390         }
391       else
392         tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
393       break;
394     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
395       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
396       break;
397     case TCP_STATE_CLOSED:
398       tcp_connection_timers_reset (tc);
399       /* Delete connection but instead of doing it now wait until next
400        * dispatch cycle to give the session layer a chance to clear
401        * unhandled events */
402       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
403       break;
404     default:
405       TCP_DBG ("state: %u", tc->state);
406     }
407 }
408
409 static void
410 tcp_session_close (u32 conn_index, u32 thread_index)
411 {
412   tcp_connection_t *tc;
413   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
414   tcp_connection_close (tc);
415 }
416
417 static void
418 tcp_session_cleanup (u32 conn_index, u32 thread_index)
419 {
420   tcp_connection_t *tc;
421   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
422   if (!tc)
423     return;
424   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
425   tcp_connection_cleanup (tc);
426 }
427
428 static void
429 tcp_session_reset (u32 conn_index, u32 thread_index)
430 {
431   tcp_connection_t *tc;
432   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
433   session_transport_closed_notify (&tc->connection);
434   tcp_send_reset (tc);
435   tcp_connection_timers_reset (tc);
436   tcp_cong_recovery_off (tc);
437   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
438   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
439 }
440
441 /**
442  * Initialize all connection timers as invalid
443  */
444 void
445 tcp_connection_timers_init (tcp_connection_t * tc)
446 {
447   int i;
448
449   /* Set all to invalid */
450   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
451     {
452       tc->timers[i] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
453     }
454
455   tc->rto = TCP_RTO_INIT;
456 }
457
458 /**
459  * Stop all connection timers
460  */
461 void
462 tcp_connection_timers_reset (tcp_connection_t * tc)
463 {
464   int i;
465   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
466     {
467       tcp_timer_reset (tc, i);
468     }
469 }
470
471 #if 0
472 typedef struct ip4_tcp_hdr
473 {
474   ip4_header_t ip;
475   tcp_header_t tcp;
476 } ip4_tcp_hdr_t;
477
478 typedef struct ip6_tcp_hdr
479 {
480   ip6_header_t ip;
481   tcp_header_t tcp;
482 } ip6_tcp_hdr_t;
483
484 static void
485 tcp_connection_select_lb_bucket (tcp_connection_t * tc, const dpo_id_t * dpo,
486                                  dpo_id_t * result)
487 {
488   const dpo_id_t *choice;
489   load_balance_t *lb;
490   int hash;
491
492   lb = load_balance_get (dpo->dpoi_index);
493   if (tc->c_is_ip4)
494     {
495       ip4_tcp_hdr_t hdr;
496       clib_memset (&hdr, 0, sizeof (hdr));
497       hdr.ip.protocol = IP_PROTOCOL_TCP;
498       hdr.ip.address_pair.src.as_u32 = tc->c_lcl_ip.ip4.as_u32;
499       hdr.ip.address_pair.dst.as_u32 = tc->c_rmt_ip.ip4.as_u32;
500       hdr.tcp.src_port = tc->c_lcl_port;
501       hdr.tcp.dst_port = tc->c_rmt_port;
502       hash = ip4_compute_flow_hash (&hdr.ip, lb->lb_hash_config);
503     }
504   else
505     {
506       ip6_tcp_hdr_t hdr;
507       clib_memset (&hdr, 0, sizeof (hdr));
508       hdr.ip.protocol = IP_PROTOCOL_TCP;
509       clib_memcpy_fast (&hdr.ip.src_address, &tc->c_lcl_ip.ip6,
510                         sizeof (ip6_address_t));
511       clib_memcpy_fast (&hdr.ip.dst_address, &tc->c_rmt_ip.ip6,
512                         sizeof (ip6_address_t));
513       hdr.tcp.src_port = tc->c_lcl_port;
514       hdr.tcp.dst_port = tc->c_rmt_port;
515       hash = ip6_compute_flow_hash (&hdr.ip, lb->lb_hash_config);
516     }
517   choice = load_balance_get_bucket_i (lb, hash & lb->lb_n_buckets_minus_1);
518   dpo_copy (result, choice);
519 }
520
521 fib_node_index_t
522 tcp_lookup_rmt_in_fib (tcp_connection_t * tc)
523 {
524   fib_prefix_t prefix;
525   u32 fib_index;
526
527   clib_memcpy_fast (&prefix.fp_addr, &tc->c_rmt_ip, sizeof (prefix.fp_addr));
528   prefix.fp_proto = tc->c_is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
529   prefix.fp_len = tc->c_is_ip4 ? 32 : 128;
530   fib_index = fib_table_find (prefix.fp_proto, tc->c_fib_index);
531   return fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
532 }
533
534 static int
535 tcp_connection_stack_on_fib_entry (tcp_connection_t * tc)
536 {
537   dpo_id_t choice = DPO_INVALID;
538   u32 output_node_index;
539   fib_entry_t *fe;
540
541   fe = fib_entry_get (tc->c_rmt_fei);
542   if (fe->fe_lb.dpoi_type != DPO_LOAD_BALANCE)
543     return -1;
544
545   tcp_connection_select_lb_bucket (tc, &fe->fe_lb, &choice);
546
547   output_node_index =
548     tc->c_is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
549   dpo_stack_from_node (output_node_index, &tc->c_rmt_dpo, &choice);
550   return 0;
551 }
552
553 /** Stack tcp connection on peer's fib entry.
554  *
555  * This ultimately populates the dpo the connection will use to send packets.
556  */
557 static void
558 tcp_connection_fib_attach (tcp_connection_t * tc)
559 {
560   tc->c_rmt_fei = tcp_lookup_rmt_in_fib (tc);
561
562   ASSERT (tc->c_rmt_fei != FIB_NODE_INDEX_INVALID);
563
564   tcp_connection_stack_on_fib_entry (tc);
565 }
566 #endif /* 0 */
567
568 /**
569  * Generate random iss as per rfc6528
570  */
571 static u32
572 tcp_generate_random_iss (tcp_connection_t * tc)
573 {
574   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
575   u64 tmp;
576
577   if (tc->c_is_ip4)
578     tmp = (u64) tc->c_lcl_ip.ip4.as_u32 << 32 | (u64) tc->c_rmt_ip.ip4.as_u32;
579   else
580     tmp = tc->c_lcl_ip.ip6.as_u64[0] ^ tc->c_lcl_ip.ip6.as_u64[1]
581       ^ tc->c_rmt_ip.ip6.as_u64[0] ^ tc->c_rmt_ip.ip6.as_u64[1];
582
583   tmp ^= tm->iss_seed.first | ((u64) tc->c_lcl_port << 16 | tc->c_rmt_port);
584   tmp ^= tm->iss_seed.second;
585   tmp = clib_xxhash (tmp) + clib_cpu_time_now ();
586   return ((tmp >> 32) ^ (tmp & 0xffffffff));
587 }
588
589 /**
590  * Initialize max segment size we're able to process.
591  *
592  * The value is constrained by the output interface's MTU and by the size
593  * of the IP and TCP headers (see RFC6691). It is also what we advertise
594  * to our peer.
595  */
596 static void
597 tcp_init_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
598 {
599   u8 ip_hdr_len;
600
601   ip_hdr_len = tc->c_is_ip4 ? sizeof (ip4_header_t) : sizeof (ip6_header_t);
602   tc->mss = tcp_cfg.default_mtu - sizeof (tcp_header_t) - ip_hdr_len;
603 }
604
605 static void
606 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
607 {
608   u16 default_min_mss = 536;
609
610   tcp_init_rcv_mss (tc);
611
612   /* TODO consider PMTU discovery */
613   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
614
615   if (tc->snd_mss < 45)
616     {
617       /* Assume that at least the min default mss works */
618       tc->snd_mss = default_min_mss;
619       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
620     }
621
622   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
623   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
624
625   /* If we use timestamp option, account for it */
626   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
627     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
628 }
629
630 /**
631  * Initialize connection send variables.
632  */
633 void
634 tcp_init_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
635 {
636   /*
637    * We use the time to randomize iss and for setting up the initial
638    * timestamp. Make sure it's updated otherwise syn and ack in the
639    * handshake may make it look as if time has flown in the opposite
640    * direction for us.
641    */
642   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (vlib_get_thread_index ()));
643
644   tcp_init_rcv_mss (tc);
645   tc->iss = tcp_generate_random_iss (tc);
646   tc->snd_una = tc->iss;
647   tc->snd_nxt = tc->iss + 1;
648   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
649   tc->srtt = 100;               /* 100 ms */
650
651   if (!tcp_cfg.csum_offload)
652     tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_CSUM_OFFLOAD;
653 }
654
655 void
656 tcp_enable_pacing (tcp_connection_t * tc)
657 {
658   u32 byte_rate;
659   byte_rate = tc->cwnd / (tc->srtt * TCP_TICK);
660   transport_connection_tx_pacer_init (&tc->connection, byte_rate, tc->cwnd);
661   tc->mrtt_us = (u32) ~ 0;
662 }
663
664 /** Initialize tcp connection variables
665  *
666  * Should be called after having received a msg from the peer, i.e., a SYN or
667  * a SYNACK, such that connection options have already been exchanged. */
668 void
669 tcp_connection_init_vars (tcp_connection_t * tc)
670 {
671   tcp_connection_timers_init (tc);
672   tcp_init_mss (tc);
673   scoreboard_init (&tc->sack_sb);
674   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
675     tcp_init_snd_vars (tc);
676
677   tcp_cc_init (tc);
678
679   if (!tc->c_is_ip4 && ip6_address_is_link_local_unicast (&tc->c_rmt_ip6))
680     tcp_add_del_adjacency (tc, 1);
681
682   /*  tcp_connection_fib_attach (tc); */
683
684   if (transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection)
685       || tcp_cfg.enable_tx_pacing)
686     tcp_enable_pacing (tc);
687
688   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
689     tcp_bt_init (tc);
690
691   if (!tcp_cfg.allow_tso)
692     tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_TSO;
693
694   tc->start_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
695 }
696
697 static int
698 tcp_alloc_custom_local_endpoint (tcp_main_t * tm, ip46_address_t * lcl_addr,
699                                  u16 * lcl_port, u8 is_ip4)
700 {
701   int index, port;
702   if (is_ip4)
703     {
704       index = tm->last_v4_addr_rotor++;
705       if (tm->last_v4_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
706         tm->last_v4_addr_rotor = 0;
707       lcl_addr->ip4.as_u32 = tcp_cfg.ip4_src_addrs[index].as_u32;
708     }
709   else
710     {
711       index = tm->last_v6_addr_rotor++;
712       if (tm->last_v6_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs))
713         tm->last_v6_addr_rotor = 0;
714       clib_memcpy_fast (&lcl_addr->ip6, &tcp_cfg.ip6_src_addrs[index],
715                         sizeof (ip6_address_t));
716     }
717   port = transport_alloc_local_port (TRANSPORT_PROTO_TCP, lcl_addr);
718   if (port < 1)
719     {
720       clib_warning ("Failed to allocate src port");
721       return -1;
722     }
723   *lcl_port = port;
724   return 0;
725 }
726
727 static int
728 tcp_session_open (transport_endpoint_cfg_t * rmt)
729 {
730   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
731   tcp_connection_t *tc;
732   ip46_address_t lcl_addr;
733   u16 lcl_port;
734   int rv;
735
736   /*
737    * Allocate local endpoint
738    */
739   if ((rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
740       || (!rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs)))
741     rv = tcp_alloc_custom_local_endpoint (tm, &lcl_addr, &lcl_port,
742                                           rmt->is_ip4);
743   else
744     rv = transport_alloc_local_endpoint (TRANSPORT_PROTO_TCP,
745                                          rmt, &lcl_addr, &lcl_port);
746
747   if (rv)
748     return -1;
749
750   /*
751    * Create connection and send SYN
752    */
753   clib_spinlock_lock_if_init (&tm->half_open_lock);
754   tc = tcp_half_open_connection_new ();
755   ip_copy (&tc->c_rmt_ip, &rmt->ip, rmt->is_ip4);
756   ip_copy (&tc->c_lcl_ip, &lcl_addr, rmt->is_ip4);
757   tc->c_rmt_port = rmt->port;
758   tc->c_lcl_port = clib_host_to_net_u16 (lcl_port);
759   tc->c_is_ip4 = rmt->is_ip4;
760   tc->c_proto = TRANSPORT_PROTO_TCP;
761   tc->c_fib_index = rmt->fib_index;
762   tc->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_cfg.cc_algo);
763   /* The other connection vars will be initialized after SYN ACK */
764   tcp_connection_timers_init (tc);
765
766   TCP_EVT (TCP_EVT_OPEN, tc);
767   tc->state = TCP_STATE_SYN_SENT;
768   tcp_init_snd_vars (tc);
769   tcp_send_syn (tc);
770   clib_spinlock_unlock_if_init (&tm->half_open_lock);
771
772   return tc->c_c_index;
773 }
774
775 const char *tcp_fsm_states[] = {
776 #define _(sym, str) str,
777   foreach_tcp_fsm_state
778 #undef _
779 };
780
781 u8 *
782 format_tcp_state (u8 * s, va_list * args)
783 {
784   u32 state = va_arg (*args, u32);
785
786   if (state < TCP_N_STATES)
787     s = format (s, "%s", tcp_fsm_states[state]);
788   else
789     s = format (s, "UNKNOWN (%d (0x%x))", state, state);
790   return s;
791 }
792
793 const char *tcp_cfg_flags_str[] = {
794 #define _(sym, str) str,
795   foreach_tcp_cfg_flag
796 #undef _
797 };
798
799 static u8 *
800 format_tcp_cfg_flags (u8 * s, va_list * args)
801 {
802   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
803   int i, last = -1;
804
805   for (i = 0; i < TCP_CFG_N_FLAG_BITS; i++)
806     if (tc->cfg_flags & (1 << i))
807       last = i;
808   for (i = 0; i < last; i++)
809     {
810       if (tc->cfg_flags & (1 << i))
811         s = format (s, "%s, ", tcp_cfg_flags_str[i]);
812     }
813   if (last >= 0)
814     s = format (s, "%s", tcp_cfg_flags_str[last]);
815   return s;
816 }
817
818 const char *tcp_connection_flags_str[] = {
819 #define _(sym, str) str,
820   foreach_tcp_connection_flag
821 #undef _
822 };
823
824 static u8 *
825 format_tcp_connection_flags (u8 * s, va_list * args)
826 {
827   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
828   int i, last = -1;
829
830   for (i = 0; i < TCP_CONN_N_FLAG_BITS; i++)
831     if (tc->flags & (1 << i))
832       last = i;
833   for (i = 0; i < last; i++)
834     {
835       if (tc->flags & (1 << i))
836         s = format (s, "%s, ", tcp_connection_flags_str[i]);
837     }
838   if (last >= 0)
839     s = format (s, "%s", tcp_connection_flags_str[last]);
840   return s;
841 }
842
843 const char *tcp_conn_timers[] = {
844 #define _(sym, str) str,
845   foreach_tcp_timer
846 #undef _
847 };
848
849 static u8 *
850 format_tcp_timers (u8 * s, va_list * args)
851 {
852   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
853   int i, last = -1;
854
855   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
856     if (tc->timers[i] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
857       last = i;
858
859   for (i = 0; i < last; i++)
860     {
861       if (tc->timers[i] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
862         s = format (s, "%s,", tcp_conn_timers[i]);
863     }
864
865   if (last >= 0)
866     s = format (s, "%s", tcp_conn_timers[i]);
867
868   return s;
869 }
870
871 static u8 *
872 format_tcp_congestion_status (u8 * s, va_list * args)
873 {
874   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
875   if (tcp_in_recovery (tc))
876     s = format (s, "recovery");
877   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
878     s = format (s, "fastrecovery");
879   else
880     s = format (s, "none");
881   return s;
882 }
883
884 static i32
885 tcp_rcv_wnd_available (tcp_connection_t * tc)
886 {
887   return (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
888 }
889
890 static u8 *
891 format_tcp_congestion (u8 * s, va_list * args)
892 {
893   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
894   u32 indent = format_get_indent (s), prr_space = 0;
895
896   s = format (s, "%U ", format_tcp_congestion_status, tc);
897   s = format (s, "algo %s cwnd %u ssthresh %u bytes_acked %u\n",
898               tc->cc_algo->name, tc->cwnd, tc->ssthresh, tc->bytes_acked);
899   s = format (s, "%Ucc space %u prev_cwnd %u prev_ssthresh %u\n",
900               format_white_space, indent, tcp_available_cc_snd_space (tc),
901               tc->prev_cwnd, tc->prev_ssthresh);
902   s = format (s, "%Usnd_cong %u dupack %u limited_tx %u\n",
903               format_white_space, indent, tc->snd_congestion - tc->iss,
904               tc->rcv_dupacks, tc->limited_transmit - tc->iss);
905   s = format (s, "%Urxt_bytes %u rxt_delivered %u rxt_head %u rxt_ts %u\n",
906               format_white_space, indent, tc->snd_rxt_bytes,
907               tc->rxt_delivered, tc->rxt_head - tc->iss,
908               tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index) - tc->snd_rxt_ts);
909   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
910     prr_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
911   s = format (s, "%Uprr_start %u prr_delivered %u prr space %u\n",
912               format_white_space, indent, tc->prr_start - tc->iss,
913               tc->prr_delivered, prr_space);
914   return s;
915 }
916
917 static u8 *
918 format_tcp_stats (u8 * s, va_list * args)
919 {
920   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
921   u32 indent = format_get_indent (s);
922   s = format (s, "in segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
923               tc->segs_in, tc->data_segs_in, tc->bytes_in, tc->dupacks_in);
924   s = format (s, "%Uout segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
925               format_white_space, indent, tc->segs_out,
926               tc->data_segs_out, tc->bytes_out, tc->dupacks_out);
927   s = format (s, "%Ufr %u tr %u rxt segs %lu bytes %lu duration %.3f\n",
928               format_white_space, indent, tc->fr_occurences,
929               tc->tr_occurences, tc->segs_retrans, tc->bytes_retrans,
930               tcp_time_now_us (tc->c_thread_index) - tc->start_ts);
931   s = format (s, "%Uerr wnd data below %u above %u ack below %u above %u",
932               format_white_space, indent, tc->errors.below_data_wnd,
933               tc->errors.above_data_wnd, tc->errors.below_ack_wnd,
934               tc->errors.above_ack_wnd);
935   return s;
936 }
937
938 static u8 *
939 format_tcp_vars (u8 * s, va_list * args)
940 {
941   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
942   s = format (s, " index: %u cfg: %U flags: %U timers: %U\n", tc->c_c_index,
943               format_tcp_cfg_flags, tc, format_tcp_connection_flags, tc,
944               format_tcp_timers, tc);
945   s = format (s, " snd_una %u snd_nxt %u snd_una_max %u",
946               tc->snd_una - tc->iss, tc->snd_nxt - tc->iss,
947               tc->snd_una_max - tc->iss);
948   s = format (s, " rcv_nxt %u rcv_las %u\n",
949               tc->rcv_nxt - tc->irs, tc->rcv_las - tc->irs);
950   s = format (s, " snd_wnd %u rcv_wnd %u rcv_wscale %u ",
951               tc->snd_wnd, tc->rcv_wnd, tc->rcv_wscale);
952   s = format (s, "snd_wl1 %u snd_wl2 %u\n", tc->snd_wl1 - tc->irs,
953               tc->snd_wl2 - tc->iss);
954   s = format (s, " flight size %u out space %u rcv_wnd_av %u",
955               tcp_flight_size (tc), tcp_available_output_snd_space (tc),
956               tcp_rcv_wnd_available (tc));
957   s = format (s, " tsval_recent %u\n", tc->tsval_recent);
958   s = format (s, " tsecr %u tsecr_last_ack %u tsval_recent_age %u",
959               tc->rcv_opts.tsecr, tc->tsecr_last_ack,
960               tcp_time_now () - tc->tsval_recent_age);
961   s = format (s, " snd_mss %u\n", tc->snd_mss);
962   s = format (s, " rto %u rto_boff %u srtt %u us %.3f rttvar %u rtt_ts %.4f",
963               tc->rto, tc->rto_boff, tc->srtt, tc->mrtt_us * 1000, tc->rttvar,
964               tc->rtt_ts);
965   s = format (s, " rtt_seq %u\n", tc->rtt_seq - tc->iss);
966   s = format (s, " next_node %u opaque 0x%x\n", tc->next_node_index,
967               tc->next_node_opaque);
968   s = format (s, " cong:   %U", format_tcp_congestion, tc);
969
970   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
971     {
972       s = format (s, " sboard: %U\n", format_tcp_scoreboard, &tc->sack_sb,
973                   tc);
974       s = format (s, " stats: %U\n", format_tcp_stats, tc);
975     }
976   if (vec_len (tc->snd_sacks))
977     s = format (s, " sacks tx: %U\n", format_tcp_sacks, tc);
978
979   return s;
980 }
981
982 u8 *
983 format_tcp_connection_id (u8 * s, va_list * args)
984 {
985   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
986   if (!tc)
987     return s;
988   if (tc->c_is_ip4)
989     {
990       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
991                   tc->c_s_index, "T", format_ip4_address, &tc->c_lcl_ip4,
992                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip4_address,
993                   &tc->c_rmt_ip4, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
994     }
995   else
996     {
997       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
998                   tc->c_s_index, "T", format_ip6_address, &tc->c_lcl_ip6,
999                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip6_address,
1000                   &tc->c_rmt_ip6, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
1001     }
1002
1003   return s;
1004 }
1005
1006 u8 *
1007 format_tcp_connection (u8 * s, va_list * args)
1008 {
1009   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1010   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1011
1012   if (!tc)
1013     return s;
1014   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1015   if (verbose)
1016     {
1017       s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1018       if (verbose > 1)
1019         s = format (s, "\n%U", format_tcp_vars, tc);
1020     }
1021
1022   return s;
1023 }
1024
1025 static u8 *
1026 format_tcp_session (u8 * s, va_list * args)
1027 {
1028   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1029   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1030   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1031   tcp_connection_t *tc;
1032
1033   tc = tcp_connection_get (tci, thread_index);
1034   if (tc)
1035     s = format (s, "%U", format_tcp_connection, tc, verbose);
1036   else
1037     s = format (s, "empty\n");
1038   return s;
1039 }
1040
1041 static u8 *
1042 format_tcp_listener_session (u8 * s, va_list * args)
1043 {
1044   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1045   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1046   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1047   tcp_connection_t *tc = tcp_listener_get (tci);
1048   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1049   if (verbose)
1050     s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1051   return s;
1052 }
1053
1054 static u8 *
1055 format_tcp_half_open_session (u8 * s, va_list * args)
1056 {
1057   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1058   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1059   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (tci);
1060   return format (s, "%U", format_tcp_connection_id, tc);
1061 }
1062
1063 u8 *
1064 format_tcp_sacks (u8 * s, va_list * args)
1065 {
1066   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1067   sack_block_t *sacks = tc->snd_sacks;
1068   sack_block_t *block;
1069   int i, len = 0;
1070
1071   len = vec_len (sacks);
1072   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1073     {
1074       block = &sacks[i];
1075       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->irs,
1076                   block->end - tc->irs);
1077     }
1078   if (len)
1079     {
1080       block = &sacks[len - 1];
1081       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->irs,
1082                   block->end - tc->irs);
1083     }
1084   return s;
1085 }
1086
1087 u8 *
1088 format_tcp_rcv_sacks (u8 * s, va_list * args)
1089 {
1090   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1091   sack_block_t *sacks = tc->rcv_opts.sacks;
1092   sack_block_t *block;
1093   int i, len = 0;
1094
1095   len = vec_len (sacks);
1096   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1097     {
1098       block = &sacks[i];
1099       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->iss,
1100                   block->end - tc->iss);
1101     }
1102   if (len)
1103     {
1104       block = &sacks[len - 1];
1105       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->iss,
1106                   block->end - tc->iss);
1107     }
1108   return s;
1109 }
1110
1111 static u8 *
1112 format_tcp_sack_hole (u8 * s, va_list * args)
1113 {
1114   sack_scoreboard_hole_t *hole = va_arg (*args, sack_scoreboard_hole_t *);
1115   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1116   if (tc)
1117     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start - tc->iss, hole->end - tc->iss);
1118   else
1119     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start, hole->end);
1120   return s;
1121 }
1122
1123 u8 *
1124 format_tcp_scoreboard (u8 * s, va_list * args)
1125 {
1126   sack_scoreboard_t *sb = va_arg (*args, sack_scoreboard_t *);
1127   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1128   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1129   u32 indent = format_get_indent (s);
1130
1131   s = format (s, "sacked %u last_sacked %u lost %u last_lost %u"
1132               " rxt_sacked %u\n",
1133               sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes,
1134               sb->last_lost_bytes, sb->rxt_sacked);
1135   s = format (s, "%Ulast_delivered %u high_sacked %u is_reneging %u\n",
1136               format_white_space, indent, sb->last_bytes_delivered,
1137               sb->high_sacked - tc->iss, sb->is_reneging);
1138   s = format (s, "%Ucur_rxt_hole %u high_rxt %u rescue_rxt %u",
1139               format_white_space, indent, sb->cur_rxt_hole,
1140               sb->high_rxt - tc->iss, sb->rescue_rxt - tc->iss);
1141
1142   hole = scoreboard_first_hole (sb);
1143   if (hole)
1144     s = format (s, "\n%Uhead %u tail %u %u holes:\n%U", format_white_space,
1145                 indent, sb->head, sb->tail, pool_elts (sb->holes),
1146                 format_white_space, indent);
1147
1148   while (hole)
1149     {
1150       s = format (s, "%U", format_tcp_sack_hole, hole, tc);
1151       hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
1152     }
1153
1154   return s;
1155 }
1156
1157 static transport_connection_t *
1158 tcp_session_get_transport (u32 conn_index, u32 thread_index)
1159 {
1160   tcp_connection_t *tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1161   if (PREDICT_FALSE (!tc))
1162     return 0;
1163   return &tc->connection;
1164 }
1165
1166 static transport_connection_t *
1167 tcp_half_open_session_get_transport (u32 conn_index)
1168 {
1169   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (conn_index);
1170   return &tc->connection;
1171 }
1172
1173 static u16
1174 tcp_session_cal_goal_size (tcp_connection_t * tc)
1175 {
1176   u16 goal_size = tc->snd_mss;
1177
1178   goal_size = TCP_MAX_GSO_SZ - tc->snd_mss % TCP_MAX_GSO_SZ;
1179   goal_size = clib_min (goal_size, tc->snd_wnd / 2);
1180
1181   return goal_size > tc->snd_mss ? goal_size : tc->snd_mss;
1182 }
1183
1184 /**
1185  * Compute maximum segment size for session layer.
1186  *
1187  * Since the result needs to be the actual data length, it first computes
1188  * the tcp options to be used in the next burst and subtracts their
1189  * length from the connection's snd_mss.
1190  */
1191 static u16
1192 tcp_session_send_mss (transport_connection_t * trans_conn)
1193 {
1194   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1195
1196   /* Ensure snd_mss does accurately reflect the amount of data we can push
1197    * in a segment. This also makes sure that options are updated according to
1198    * the current state of the connection. */
1199   tcp_update_burst_snd_vars (tc);
1200
1201   if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO))
1202     return tcp_session_cal_goal_size (tc);
1203
1204   return tc->snd_mss;
1205 }
1206
1207 always_inline u32
1208 tcp_round_snd_space (tcp_connection_t * tc, u32 snd_space)
1209 {
1210   if (PREDICT_FALSE (tc->snd_wnd < tc->snd_mss))
1211     {
1212       return tc->snd_wnd <= snd_space ? tc->snd_wnd : 0;
1213     }
1214
1215   /* If not snd_wnd constrained and we can't write at least a segment,
1216    * don't try at all */
1217   if (PREDICT_FALSE (snd_space < tc->snd_mss))
1218     return snd_space < tc->cwnd ? 0 : snd_space;
1219
1220   /* round down to mss multiple */
1221   return snd_space - (snd_space % tc->snd_mss);
1222 }
1223
1224 /**
1225  * Compute tx window session is allowed to fill.
1226  *
1227  * Takes into account available send space, snd_mss and the congestion
1228  * state of the connection. If possible, the value returned is a multiple
1229  * of snd_mss.
1230  *
1231  * @param tc tcp connection
1232  * @return number of bytes session is allowed to write
1233  */
1234 static inline u32
1235 tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
1236 {
1237   int snd_space;
1238
1239   if (PREDICT_FALSE (tcp_in_fastrecovery (tc)
1240                      || tc->state == TCP_STATE_CLOSED))
1241     return 0;
1242
1243   snd_space = tcp_available_output_snd_space (tc);
1244
1245   /* If we got dupacks or sacked bytes but we're not yet in recovery, try
1246    * to force the peer to send enough dupacks to start retransmitting as
1247    * per Limited Transmit (RFC3042)
1248    */
1249   if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0 || tc->sack_sb.sacked_bytes))
1250     {
1251       if (tc->limited_transmit != tc->snd_nxt
1252           && (seq_lt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt - 2 * tc->snd_mss)
1253               || seq_gt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt)))
1254         tc->limited_transmit = tc->snd_nxt;
1255
1256       ASSERT (seq_leq (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt));
1257
1258       int snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
1259       snd_space = clib_max ((int) 2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
1260     }
1261   return tcp_round_snd_space (tc, snd_space);
1262 }
1263
1264 u32
1265 tcp_snd_space (tcp_connection_t * tc)
1266 {
1267   return tcp_snd_space_inline (tc);
1268 }
1269
1270 static u32
1271 tcp_session_send_space (transport_connection_t * trans_conn)
1272 {
1273   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1274   return clib_min (tcp_snd_space_inline (tc),
1275                    tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
1276 }
1277
1278 static u32
1279 tcp_session_tx_fifo_offset (transport_connection_t * trans_conn)
1280 {
1281   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1282
1283   ASSERT (seq_geq (tc->snd_nxt, tc->snd_una));
1284
1285   /* This still works if fast retransmit is on */
1286   return (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
1287 }
1288
1289 static void
1290 tcp_update_time (f64 now, u8 thread_index)
1291 {
1292   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1293
1294   tcp_set_time_now (wrk);
1295   tw_timer_expire_timers_16t_2w_512sl (&wrk->timer_wheel, now);
1296   tcp_flush_frames_to_output (wrk);
1297 }
1298
1299 static void
1300 tcp_session_flush_data (transport_connection_t * tconn)
1301 {
1302   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1303   if (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING)
1304     return;
1305   tc->flags |= TCP_CONN_PSH_PENDING;
1306   tc->psh_seq = tc->snd_una + transport_max_tx_dequeue (tconn) - 1;
1307 }
1308
1309 /* *INDENT-OFF* */
1310 const static transport_proto_vft_t tcp_proto = {
1311   .enable = vnet_tcp_enable_disable,
1312   .start_listen = tcp_session_bind,
1313   .stop_listen = tcp_session_unbind,
1314   .push_header = tcp_session_push_header,
1315   .get_connection = tcp_session_get_transport,
1316   .get_listener = tcp_session_get_listener,
1317   .get_half_open = tcp_half_open_session_get_transport,
1318   .connect = tcp_session_open,
1319   .close = tcp_session_close,
1320   .cleanup = tcp_session_cleanup,
1321   .reset = tcp_session_reset,
1322   .send_mss = tcp_session_send_mss,
1323   .send_space = tcp_session_send_space,
1324   .update_time = tcp_update_time,
1325   .tx_fifo_offset = tcp_session_tx_fifo_offset,
1326   .flush_data = tcp_session_flush_data,
1327   .custom_tx = tcp_session_custom_tx,
1328   .format_connection = format_tcp_session,
1329   .format_listener = format_tcp_listener_session,
1330   .format_half_open = format_tcp_half_open_session,
1331   .transport_options = {
1332     .tx_type = TRANSPORT_TX_PEEK,
1333     .service_type = TRANSPORT_SERVICE_VC,
1334   },
1335 };
1336 /* *INDENT-ON* */
1337
1338 void
1339 tcp_connection_tx_pacer_update (tcp_connection_t * tc)
1340 {
1341   if (!transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection))
1342     return;
1343
1344   f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
1345
1346   transport_connection_tx_pacer_update (&tc->connection,
1347                                         tcp_cc_get_pacing_rate (tc),
1348                                         srtt * CLIB_US_TIME_FREQ);
1349 }
1350
1351 void
1352 tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
1353                                u32 start_bucket)
1354 {
1355   f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
1356   transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection,
1357                                        tcp_cc_get_pacing_rate (tc),
1358                                        start_bucket,
1359                                        srtt * CLIB_US_TIME_FREQ);
1360 }
1361
1362 static void
1363 tcp_timer_waitclose_handler (u32 conn_index, u32 thread_index)
1364 {
1365   tcp_connection_t *tc;
1366
1367   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1368   if (!tc)
1369     return;
1370
1371   switch (tc->state)
1372     {
1373     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1374       tcp_connection_timers_reset (tc);
1375       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1376
1377       if (!(tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG))
1378         {
1379           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1380           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1381           break;
1382         }
1383
1384       /* Session didn't come back with a close. Send FIN either way
1385        * and switch to LAST_ACK. */
1386       tcp_cong_recovery_off (tc);
1387       /* Make sure we don't try to send unsent data */
1388       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1389       tcp_send_fin (tc);
1390       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
1391
1392       /* Make sure we don't wait in LAST ACK forever */
1393       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
1394
1395       /* Don't delete the connection yet */
1396       break;
1397     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1398       tcp_connection_timers_reset (tc);
1399       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1400       if (tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
1401         {
1402           /* If FIN pending, we haven't sent everything, but we did try.
1403            * Notify session layer that transport is closed. */
1404           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1405           tcp_send_reset (tc);
1406           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1407         }
1408       else
1409         {
1410           /* We've sent the fin but no progress. Close the connection and
1411            * to make sure everything is flushed, setup a cleanup timer */
1412           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1413           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1414         }
1415       break;
1416     case TCP_STATE_LAST_ACK:
1417     case TCP_STATE_CLOSING:
1418       tcp_connection_timers_reset (tc);
1419       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1420       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1421       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1422       break;
1423     default:
1424       tcp_connection_del (tc);
1425       break;
1426     }
1427 }
1428
1429 /* *INDENT-OFF* */
1430 static timer_expiration_handler *timer_expiration_handlers[TCP_N_TIMERS] =
1431 {
1432     tcp_timer_retransmit_handler,
1433     tcp_timer_delack_handler,
1434     tcp_timer_persist_handler,
1435     tcp_timer_waitclose_handler,
1436     tcp_timer_retransmit_syn_handler,
1437 };
1438 /* *INDENT-ON* */
1439
1440 static void
1441 tcp_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
1442 {
1443   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1444   u32 connection_index, timer_id;
1445   tcp_connection_t *tc;
1446   int i;
1447
1448   /*
1449    * Invalidate all timer handles before dispatching. This avoids dangling
1450    * index references to timer wheel pool entries that have been freed.
1451    */
1452   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
1453     {
1454       connection_index = expired_timers[i] & 0x0FFFFFFF;
1455       timer_id = expired_timers[i] >> 28;
1456
1457       if (timer_id != TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN)
1458         tc = tcp_connection_get (connection_index, thread_index);
1459       else
1460         tc = tcp_half_open_connection_get (connection_index);
1461
1462       TCP_EVT (TCP_EVT_TIMER_POP, connection_index, timer_id);
1463
1464       tc->timers[timer_id] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1465     }
1466
1467   /*
1468    * Dispatch expired timers
1469    */
1470   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
1471     {
1472       connection_index = expired_timers[i] & 0x0FFFFFFF;
1473       timer_id = expired_timers[i] >> 28;
1474       (*timer_expiration_handlers[timer_id]) (connection_index, thread_index);
1475     }
1476 }
1477
1478 static void
1479 tcp_initialize_timer_wheels (tcp_main_t * tm)
1480 {
1481   tw_timer_wheel_16t_2w_512sl_t *tw;
1482   /* *INDENT-OFF* */
1483   foreach_vlib_main (({
1484     tw = &tm->wrk_ctx[ii].timer_wheel;
1485     tw_timer_wheel_init_16t_2w_512sl (tw, tcp_expired_timers_dispatch,
1486                                       TCP_TIMER_TICK, ~0);
1487     tw->last_run_time = vlib_time_now (this_vlib_main);
1488   }));
1489   /* *INDENT-ON* */
1490 }
1491
1492 static void
1493 tcp_initialize_iss_seed (tcp_main_t * tm)
1494 {
1495   u32 default_seed = random_default_seed ();
1496   u64 time_now = clib_cpu_time_now ();
1497
1498   tm->iss_seed.first = (u64) random_u32 (&default_seed) << 32;
1499   tm->iss_seed.second = random_u64 (&time_now);
1500 }
1501
1502 static clib_error_t *
1503 tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
1504 {
1505   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
1506   u32 num_threads, n_workers, prealloc_conn_per_wrk;
1507   tcp_connection_t *tc __attribute__ ((unused));
1508   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1509   tcp_worker_ctx_t *wrk;
1510   clib_error_t *error = 0;
1511   int thread;
1512
1513   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip_main_init)))
1514     return error;
1515   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip4_lookup_init)))
1516     return error;
1517   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_lookup_init)))
1518     return error;
1519
1520   /*
1521    * Registrations
1522    */
1523
1524   ip4_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp4_input_node.index);
1525   ip6_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp6_input_node.index);
1526
1527   /*
1528    * Initialize data structures
1529    */
1530
1531   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
1532   vec_validate (tm->wrk_ctx, num_threads - 1);
1533   n_workers = num_threads == 1 ? 1 : vtm->n_threads;
1534   prealloc_conn_per_wrk = tcp_cfg.preallocated_connections / n_workers;
1535
1536   for (thread = 0; thread < num_threads; thread++)
1537     {
1538       wrk = &tm->wrk_ctx[thread];
1539
1540       vec_validate (wrk->pending_deq_acked, 255);
1541       vec_validate (wrk->pending_disconnects, 255);
1542       vec_validate (wrk->pending_resets, 255);
1543       vec_reset_length (wrk->pending_deq_acked);
1544       vec_reset_length (wrk->pending_disconnects);
1545       vec_reset_length (wrk->pending_resets);
1546       wrk->vm = vlib_mains[thread];
1547
1548       /*
1549        * Preallocate connections. Assume that thread 0 won't
1550        * use preallocated threads when running multi-core
1551        */
1552       if ((thread > 0 || num_threads == 1) && prealloc_conn_per_wrk)
1553         pool_init_fixed (wrk->connections, prealloc_conn_per_wrk);
1554     }
1555
1556   /*
1557    * Use a preallocated half-open connection pool?
1558    */
1559   if (tcp_cfg.preallocated_half_open_connections)
1560     pool_init_fixed (tm->half_open_connections,
1561                      tcp_cfg.preallocated_half_open_connections);
1562
1563   /* Initialize clocks per tick for TCP timestamp. Used to compute
1564    * monotonically increasing timestamps. */
1565   tm->tstamp_ticks_per_clock = vm->clib_time.seconds_per_clock
1566     / TCP_TSTAMP_RESOLUTION;
1567
1568   if (num_threads > 1)
1569     {
1570       clib_spinlock_init (&tm->half_open_lock);
1571     }
1572
1573   tcp_initialize_timer_wheels (tm);
1574   tcp_initialize_iss_seed (tm);
1575
1576   tm->bytes_per_buffer = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
1577   tm->cc_last_type = TCP_CC_LAST;
1578   return error;
1579 }
1580
1581 clib_error_t *
1582 vnet_tcp_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en)
1583 {
1584   if (is_en)
1585     {
1586       if (tcp_main.is_enabled)
1587         return 0;
1588
1589       return tcp_main_enable (vm);
1590     }
1591   else
1592     {
1593       tcp_main.is_enabled = 0;
1594     }
1595
1596   return 0;
1597 }
1598
1599 void
1600 tcp_punt_unknown (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 is_add)
1601 {
1602   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1603   if (is_ip4)
1604     tm->punt_unknown4 = is_add;
1605   else
1606     tm->punt_unknown6 = is_add;
1607 }
1608
1609 /**
1610  * Initialize default values for tcp parameters
1611  */
1612 static void
1613 tcp_configuration_init (void)
1614 {
1615   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated at that point so use some
1616    * predefined value. For SYN-ACK we still want the scale to be computed in
1617    * the same way */
1618   tcp_cfg.max_rx_fifo = 32 << 20;
1619   tcp_cfg.min_rx_fifo = 4 << 10;
1620
1621   tcp_cfg.default_mtu = 1500;
1622   tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = 0;
1623   tcp_cfg.enable_tx_pacing = 1;
1624   tcp_cfg.allow_tso = 0;
1625   tcp_cfg.csum_offload = 1;
1626   tcp_cfg.cc_algo = TCP_CC_NEWRENO;
1627   tcp_cfg.rwnd_min_update_ack = 1;
1628
1629   /* Time constants defined as timer tick (100ms) multiples */
1630   tcp_cfg.delack_time = 1;      /* 0.1s */
1631   tcp_cfg.closewait_time = 20;  /* 2s */
1632   tcp_cfg.timewait_time = 100;  /* 10s */
1633   tcp_cfg.finwait1_time = 600;  /* 60s */
1634   tcp_cfg.lastack_time = 300;   /* 30s */
1635   tcp_cfg.finwait2_time = 300;  /* 30s */
1636   tcp_cfg.closing_time = 300;   /* 30s */
1637   tcp_cfg.cleanup_time = 1;     /* 0.1s */
1638 }
1639
1640 static clib_error_t *
1641 tcp_init (vlib_main_t * vm)
1642 {
1643   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1644   ip_main_t *im = &ip_main;
1645   ip_protocol_info_t *pi;
1646
1647   /* Session layer, and by implication tcp, are disabled by default */
1648   tm->is_enabled = 0;
1649
1650   /* Register with IP for header parsing */
1651   pi = ip_get_protocol_info (im, IP_PROTOCOL_TCP);
1652   if (pi == 0)
1653     return clib_error_return (0, "TCP protocol info AWOL");
1654   pi->format_header = format_tcp_header;
1655   pi->unformat_pg_edit = unformat_pg_tcp_header;
1656
1657   /* Register as transport with session layer */
1658   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1659                                FIB_PROTOCOL_IP4, tcp4_output_node.index);
1660   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1661                                FIB_PROTOCOL_IP6, tcp6_output_node.index);
1662
1663   tcp_api_reference ();
1664   tcp_configuration_init ();
1665
1666   tm->cc_algo_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
1667
1668   return 0;
1669 }
1670
1671 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_init);
1672
1673 uword
1674 unformat_tcp_cc_algo (unformat_input_t * input, va_list * va)
1675 {
1676   tcp_cc_algorithm_type_e *result = va_arg (*va, tcp_cc_algorithm_type_e *);
1677   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1678   char *cc_algo_name;
1679   u8 found = 0;
1680   uword *p;
1681
1682   if (unformat (input, "%s", &cc_algo_name)
1683       && ((p = hash_get_mem (tm->cc_algo_by_name, cc_algo_name))))
1684     {
1685       *result = *p;
1686       found = 1;
1687     }
1688
1689   vec_free (cc_algo_name);
1690   return found;
1691 }
1692
1693 uword
1694 unformat_tcp_cc_algo_cfg (unformat_input_t * input, va_list * va)
1695 {
1696   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1697   tcp_cc_algorithm_t *cc_alg;
1698   unformat_input_t sub_input;
1699   int found = 0;
1700
1701   vec_foreach (cc_alg, tm->cc_algos)
1702   {
1703     if (!unformat (input, cc_alg->name))
1704       continue;
1705
1706     if (cc_alg->unformat_cfg
1707         && unformat (input, "%U", unformat_vlib_cli_sub_input, &sub_input))
1708       {
1709         if (cc_alg->unformat_cfg (&sub_input))
1710           found = 1;
1711       }
1712   }
1713   return found;
1714 }
1715
1716 static clib_error_t *
1717 tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
1718 {
1719   u32 cwnd_multiplier, tmp_time;
1720   uword memory_size;
1721
1722   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1723     {
1724       if (unformat (input, "preallocated-connections %d",
1725                     &tcp_cfg.preallocated_connections))
1726         ;
1727       else if (unformat (input, "preallocated-half-open-connections %d",
1728                          &tcp_cfg.preallocated_half_open_connections))
1729         ;
1730       else if (unformat (input, "buffer-fail-fraction %f",
1731                          &tcp_cfg.buffer_fail_fraction))
1732         ;
1733       else if (unformat (input, "max-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1734                          &memory_size))
1735         {
1736           if (memory_size >= 0x100000000)
1737             {
1738               return clib_error_return
1739                 (0, "max-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1740                  memory_size);
1741             }
1742           tcp_cfg.max_rx_fifo = memory_size;
1743         }
1744       else if (unformat (input, "min-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1745                          &memory_size))
1746         {
1747           if (memory_size >= 0x100000000)
1748             {
1749               return clib_error_return
1750                 (0, "min-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1751                  memory_size);
1752             }
1753           tcp_cfg.min_rx_fifo = memory_size;
1754         }
1755       else if (unformat (input, "mtu %u", &tcp_cfg.default_mtu))
1756         ;
1757       else if (unformat (input, "rwnd-min-update-ack %d",
1758                          &tcp_cfg.rwnd_min_update_ack))
1759         ;
1760       else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %u",
1761                          &cwnd_multiplier))
1762         tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = cwnd_multiplier;
1763       else if (unformat (input, "no-tx-pacing"))
1764         tcp_cfg.enable_tx_pacing = 0;
1765       else if (unformat (input, "tso"))
1766         tcp_cfg.allow_tso = 1;
1767       else if (unformat (input, "no-csum-offload"))
1768         tcp_cfg.csum_offload = 0;
1769       else if (unformat (input, "cc-algo %U", unformat_tcp_cc_algo,
1770                          &tcp_cfg.cc_algo))
1771         ;
1772       else if (unformat (input, "%U", unformat_tcp_cc_algo_cfg))
1773         ;
1774       else if (unformat (input, "closewait-time %u", &tmp_time))
1775         tcp_cfg.closewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1776       else if (unformat (input, "timewait-time %u", &tmp_time))
1777         tcp_cfg.timewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1778       else if (unformat (input, "finwait1-time %u", &tmp_time))
1779         tcp_cfg.finwait1_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1780       else if (unformat (input, "finwait2-time %u", &tmp_time))
1781         tcp_cfg.finwait2_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1782       else if (unformat (input, "lastack-time %u", &tmp_time))
1783         tcp_cfg.lastack_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1784       else if (unformat (input, "closing-time %u", &tmp_time))
1785         tcp_cfg.closing_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1786       else if (unformat (input, "cleanup-time %u", &tmp_time))
1787         tcp_cfg.cleanup_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1788       else
1789         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
1790                                   format_unformat_error, input);
1791     }
1792   return 0;
1793 }
1794
1795 VLIB_CONFIG_FUNCTION (tcp_config_fn, "tcp");
1796
1797
1798 /**
1799  * \brief Configure an ipv4 source address range
1800  * @param vm vlib_main_t pointer
1801  * @param start first ipv4 address in the source address range
1802  * @param end last ipv4 address in the source address range
1803  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1804  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1805  */
1806
1807 int
1808 tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1809                                        ip4_address_t * start,
1810                                        ip4_address_t * end, u32 table_id)
1811 {
1812   u32 start_host_byte_order, end_host_byte_order;
1813   fib_prefix_t prefix;
1814   fib_node_index_t fei;
1815   u32 fib_index = 0;
1816   u32 sw_if_index;
1817   int rv;
1818
1819   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1820
1821   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP4, table_id);
1822
1823   if (fib_index == ~0)
1824     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1825
1826   start_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (start->as_u32);
1827   end_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (end->as_u32);
1828
1829   /* sanity check for reversed args or some such */
1830   if ((end_host_byte_order - start_host_byte_order) > (10 << 10))
1831     return VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT;
1832
1833   /* Lookup the last address, to identify the interface involved */
1834   prefix.fp_len = 32;
1835   prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1836   memcpy (&prefix.fp_addr.ip4, end, sizeof (ip4_address_t));
1837
1838   fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1839
1840   /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1841   if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1842     return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1843
1844   sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1845
1846   /* Configure proxy arp across the range */
1847   rv = ip4_neighbor_proxy_add (fib_index, start, end);
1848
1849   if (rv)
1850     return rv;
1851
1852   rv = ip4_neighbor_proxy_enable (sw_if_index);
1853
1854   if (rv)
1855     return rv;
1856
1857   do
1858     {
1859       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1860
1861       vec_add1 (tcp_cfg.ip4_src_addrs, start[0]);
1862
1863       /* Add local adjacencies for the range */
1864
1865       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP4, ~0 /* sw_if_index */ ,
1866                                NULL, &dpo);
1867       prefix.fp_len = 32;
1868       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1869       prefix.fp_addr.ip4.as_u32 = start->as_u32;
1870
1871       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1872                                           &prefix,
1873                                           FIB_SOURCE_API,
1874                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
1875       dpo_reset (&dpo);
1876
1877       start_host_byte_order++;
1878       start->as_u32 = clib_host_to_net_u32 (start_host_byte_order);
1879     }
1880   while (start_host_byte_order <= end_host_byte_order);
1881
1882   return 0;
1883 }
1884
1885 /**
1886  * \brief Configure an ipv6 source address range
1887  * @param vm vlib_main_t pointer
1888  * @param start first ipv6 address in the source address range
1889  * @param end last ipv6 address in the source address range
1890  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1891  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1892  */
1893
1894 int
1895 tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1896                                        ip6_address_t * start,
1897                                        ip6_address_t * end, u32 table_id)
1898 {
1899   fib_prefix_t prefix;
1900   u32 fib_index = 0;
1901   fib_node_index_t fei;
1902   u32 sw_if_index;
1903
1904   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1905
1906   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP6, table_id);
1907
1908   if (fib_index == ~0)
1909     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1910
1911   while (1)
1912     {
1913       int i;
1914       ip6_address_t tmp;
1915       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1916
1917       /* Remember this address */
1918       vec_add1 (tcp_cfg.ip6_src_addrs, start[0]);
1919
1920       /* Lookup the prefix, to identify the interface involved */
1921       prefix.fp_len = 128;
1922       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
1923       memcpy (&prefix.fp_addr.ip6, start, sizeof (ip6_address_t));
1924
1925       fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1926
1927       /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1928       if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1929         return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1930
1931       sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1932
1933       if (sw_if_index == (u32) ~ 0)
1934         return VNET_API_ERROR_NO_MATCHING_INTERFACE;
1935
1936       /* Add a proxy neighbor discovery entry for this address */
1937       ip6_neighbor_proxy_add (sw_if_index, start);
1938
1939       /* Add a receive adjacency for this address */
1940       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP6, ~0 /* sw_if_index */ ,
1941                                NULL, &dpo);
1942
1943       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1944                                           &prefix,
1945                                           FIB_SOURCE_API,
1946                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
1947       dpo_reset (&dpo);
1948
1949       /* Done with the entire range? */
1950       if (!memcmp (start, end, sizeof (start[0])))
1951         break;
1952
1953       /* Increment the address. DGMS. */
1954       tmp = start[0];
1955       for (i = 15; i >= 0; i--)
1956         {
1957           tmp.as_u8[i] += 1;
1958           if (tmp.as_u8[i] != 0)
1959             break;
1960         }
1961       start[0] = tmp;
1962     }
1963   return 0;
1964 }
1965
1966 static clib_error_t *
1967 tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
1968                  unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd_arg)
1969 {
1970   ip4_address_t v4start, v4end;
1971   ip6_address_t v6start, v6end;
1972   u32 table_id = 0;
1973   int v4set = 0;
1974   int v6set = 0;
1975   int rv;
1976
1977   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1978     {
1979       if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip4_address, &v4start,
1980                     unformat_ip4_address, &v4end))
1981         v4set = 1;
1982       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip4_address, &v4start))
1983         {
1984           memcpy (&v4end, &v4start, sizeof (v4start));
1985           v4set = 1;
1986         }
1987       else if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip6_address, &v6start,
1988                          unformat_ip6_address, &v6end))
1989         v6set = 1;
1990       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip6_address, &v6start))
1991         {
1992           memcpy (&v6end, &v6start, sizeof (v6start));
1993           v6set = 1;
1994         }
1995       else if (unformat (input, "fib-table %d", &table_id))
1996         ;
1997       else
1998         break;
1999     }
2000
2001   if (!v4set && !v6set)
2002     return clib_error_return (0, "at least one v4 or v6 address required");
2003
2004   if (v4set)
2005     {
2006       rv = tcp_configure_v4_source_address_range (vm, &v4start, &v4end,
2007                                                   table_id);
2008       switch (rv)
2009         {
2010         case 0:
2011           break;
2012
2013         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2014           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2015
2016         case VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT:
2017           return clib_error_return (0, "Invalid address range %U - %U",
2018                                     format_ip4_address, &v4start,
2019                                     format_ip4_address, &v4end);
2020         default:
2021           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2022           break;
2023         }
2024     }
2025   if (v6set)
2026     {
2027       rv = tcp_configure_v6_source_address_range (vm, &v6start, &v6end,
2028                                                   table_id);
2029       switch (rv)
2030         {
2031         case 0:
2032           break;
2033
2034         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2035           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2036
2037         default:
2038           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2039           break;
2040         }
2041     }
2042   return 0;
2043 }
2044
2045 /* *INDENT-OFF* */
2046 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_src_address_command, static) =
2047 {
2048   .path = "tcp src-address",
2049   .short_help = "tcp src-address <ip-addr> [- <ip-addr>] add src address range",
2050   .function = tcp_src_address,
2051 };
2052 /* *INDENT-ON* */
2053
2054 static u8 *
2055 tcp_scoreboard_dump_trace (u8 * s, sack_scoreboard_t * sb)
2056 {
2057 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2058
2059   scoreboard_trace_elt_t *block;
2060   int i = 0;
2061
2062   if (!sb->trace)
2063     return s;
2064
2065   s = format (s, "scoreboard trace:");
2066   vec_foreach (block, sb->trace)
2067   {
2068     s = format (s, "{%u, %u, %u, %u, %u}, ", block->start, block->end,
2069                 block->ack, block->snd_una_max, block->group);
2070     if ((++i % 3) == 0)
2071       s = format (s, "\n");
2072   }
2073   return s;
2074 #else
2075   return 0;
2076 #endif
2077 }
2078
2079 static clib_error_t *
2080 tcp_show_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2081                               vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2082 {
2083   transport_connection_t *tconn = 0;
2084   tcp_connection_t *tc;
2085   u8 *s = 0;
2086   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2087     {
2088       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2089                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2090         ;
2091       else
2092         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2093                                   format_unformat_error, input);
2094     }
2095
2096   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2097     {
2098       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2099       return 0;
2100     }
2101
2102   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2103   s = tcp_scoreboard_dump_trace (s, &tc->sack_sb);
2104   vlib_cli_output (vm, "%v", s);
2105   return 0;
2106 }
2107
2108 /* *INDENT-OFF* */
2109 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_show_scoreboard_trace_command, static) =
2110 {
2111   .path = "show tcp scoreboard trace",
2112   .short_help = "show tcp scoreboard trace <connection>",
2113   .function = tcp_show_scoreboard_trace_fn,
2114 };
2115 /* *INDENT-ON* */
2116
2117 u8 *
2118 tcp_scoreboard_replay (u8 * s, tcp_connection_t * tc, u8 verbose)
2119 {
2120   int i, trace_len;
2121   scoreboard_trace_elt_t *trace;
2122   u32 next_ack, left, group, has_new_ack = 0;
2123   tcp_connection_t _dummy_tc, *dummy_tc = &_dummy_tc;
2124   sack_block_t *block;
2125
2126   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2127     {
2128       s = format (s, "scoreboard tracing not enabled");
2129       return s;
2130     }
2131
2132   if (!tc)
2133     return s;
2134
2135   clib_memset (dummy_tc, 0, sizeof (*dummy_tc));
2136   tcp_connection_timers_init (dummy_tc);
2137   scoreboard_init (&dummy_tc->sack_sb);
2138   dummy_tc->rcv_opts.flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
2139
2140 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2141   trace = tc->sack_sb.trace;
2142   trace_len = vec_len (tc->sack_sb.trace);
2143 #endif
2144
2145   for (i = 0; i < trace_len; i++)
2146     {
2147       if (trace[i].ack != 0)
2148         {
2149           dummy_tc->snd_una = trace[i].ack - 1448;
2150           dummy_tc->snd_una_max = trace[i].ack;
2151         }
2152     }
2153
2154   left = 0;
2155   while (left < trace_len)
2156     {
2157       group = trace[left].group;
2158       vec_reset_length (dummy_tc->rcv_opts.sacks);
2159       has_new_ack = 0;
2160       while (trace[left].group == group)
2161         {
2162           if (trace[left].ack != 0)
2163             {
2164               if (verbose)
2165                 s = format (s, "Adding ack %u, snd_una_max %u, segs: ",
2166                             trace[left].ack, trace[left].snd_una_max);
2167               dummy_tc->snd_una_max = trace[left].snd_una_max;
2168               next_ack = trace[left].ack;
2169               has_new_ack = 1;
2170             }
2171           else
2172             {
2173               if (verbose)
2174                 s = format (s, "[%u, %u], ", trace[left].start,
2175                             trace[left].end);
2176               vec_add2 (dummy_tc->rcv_opts.sacks, block, 1);
2177               block->start = trace[left].start;
2178               block->end = trace[left].end;
2179             }
2180           left++;
2181         }
2182
2183       /* Push segments */
2184       tcp_rcv_sacks (dummy_tc, next_ack);
2185       if (has_new_ack)
2186         dummy_tc->snd_una = next_ack;
2187
2188       if (verbose)
2189         s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard,
2190                     &dummy_tc->sack_sb);
2191
2192     }
2193   s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard, &dummy_tc->sack_sb);
2194
2195   return s;
2196 }
2197
2198 static clib_error_t *
2199 tcp_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2200                          vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2201 {
2202   transport_connection_t *tconn = 0;
2203   tcp_connection_t *tc = 0;
2204   u8 *str = 0;
2205   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2206     {
2207       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2208                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2209         ;
2210       else
2211         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2212                                   format_unformat_error, input);
2213     }
2214
2215   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2216     {
2217       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2218       return 0;
2219     }
2220
2221   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2222   if (!tc)
2223     {
2224       vlib_cli_output (vm, "connection not found");
2225       return 0;
2226     }
2227   str = tcp_scoreboard_replay (str, tc, 1);
2228   vlib_cli_output (vm, "%v", str);
2229   return 0;
2230 }
2231
2232 /* *INDENT-OFF* */
2233 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_replay_scoreboard_command, static) =
2234 {
2235   .path = "tcp replay scoreboard",
2236   .short_help = "tcp replay scoreboard <connection>",
2237   .function = tcp_scoreboard_trace_fn,
2238 };
2239 /* *INDENT-ON* */
2240
2241 static clib_error_t *
2242 show_tcp_punt_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2243                   vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2244 {
2245   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2246   if (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2247     return clib_error_return (0, "unknown input `%U'", format_unformat_error,
2248                               input);
2249   vlib_cli_output (vm, "IPv4 TCP punt: %s",
2250                    tm->punt_unknown4 ? "enabled" : "disabled");
2251   vlib_cli_output (vm, "IPv6 TCP punt: %s",
2252                    tm->punt_unknown6 ? "enabled" : "disabled");
2253   return 0;
2254 }
2255 /* *INDENT-OFF* */
2256 VLIB_CLI_COMMAND (show_tcp_punt_command, static) =
2257 {
2258   .path = "show tcp punt",
2259   .short_help = "show tcp punt",
2260   .function = show_tcp_punt_fn,
2261 };
2262 /* *INDENT-ON* */
2263
2264 /*
2265  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2266  *
2267  * Local Variables:
2268  * eval: (c-set-style "gnu")
2269  * End:
2270  */