session tcp: fix packet tracing
[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_main_t *tm = &tcp_main;
241
242   TCP_EVT (TCP_EVT_DELETE, tc);
243
244   /* Cleanup local endpoint if this was an active connect */
245   transport_endpoint_cleanup (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tc->c_lcl_ip,
246                               tc->c_lcl_port);
247
248   /* Check if connection is not yet fully established */
249   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
250     {
251       /* Try to remove the half-open connection. If this is not the owning
252        * thread, tc won't be removed. Retransmit or establish timers will
253        * eventually expire and call again cleanup on the right thread. */
254       if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
255         tc->flags |= TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE;
256     }
257   else
258     {
259       int thread_index = tc->c_thread_index;
260
261       /* Make sure all timers are cleared */
262       tcp_connection_timers_reset (tc);
263
264       if (!tc->c_is_ip4 && ip6_address_is_link_local_unicast (&tc->c_rmt_ip6))
265         tcp_add_del_adjacency (tc, 0);
266
267       tcp_cc_cleanup (tc);
268       vec_free (tc->snd_sacks);
269       vec_free (tc->snd_sacks_fl);
270       vec_free (tc->rcv_opts.sacks);
271       pool_free (tc->sack_sb.holes);
272
273       if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
274         tcp_bt_cleanup (tc);
275
276       /* Poison the entry */
277       if (CLIB_DEBUG > 0)
278         clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
279       pool_put (tm->connections[thread_index], tc);
280     }
281 }
282
283 /**
284  * Connection removal.
285  *
286  * This should be called only once connection enters CLOSED state. Note
287  * that it notifies the session of the removal event, so if the goal is to
288  * just remove the connection, call tcp_connection_cleanup instead.
289  */
290 void
291 tcp_connection_del (tcp_connection_t * tc)
292 {
293   session_transport_delete_notify (&tc->connection);
294   tcp_connection_cleanup (tc);
295 }
296
297 tcp_connection_t *
298 tcp_connection_alloc (u8 thread_index)
299 {
300   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
301   tcp_connection_t *tc;
302
303   pool_get (tm->connections[thread_index], tc);
304   clib_memset (tc, 0, sizeof (*tc));
305   tc->c_c_index = tc - tm->connections[thread_index];
306   tc->c_thread_index = thread_index;
307   return tc;
308 }
309
310 tcp_connection_t *
311 tcp_connection_alloc_w_base (u8 thread_index, tcp_connection_t * base)
312 {
313   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
314   tcp_connection_t *tc;
315
316   pool_get (tm->connections[thread_index], tc);
317   clib_memcpy_fast (tc, base, sizeof (*tc));
318   tc->c_c_index = tc - tm->connections[thread_index];
319   tc->c_thread_index = thread_index;
320   return tc;
321 }
322
323 void
324 tcp_connection_free (tcp_connection_t * tc)
325 {
326   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
327   if (CLIB_DEBUG)
328     {
329       u8 thread_index = tc->c_thread_index;
330       clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
331       pool_put (tm->connections[thread_index], tc);
332       return;
333     }
334   pool_put (tm->connections[tc->c_thread_index], tc);
335 }
336
337 /** Notify session that connection has been reset.
338  *
339  * Switch state to closed and wait for session to call cleanup.
340  */
341 void
342 tcp_connection_reset (tcp_connection_t * tc)
343 {
344   TCP_EVT (TCP_EVT_RST_RCVD, tc);
345   switch (tc->state)
346     {
347     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
348       /* Cleanup everything. App wasn't notified yet */
349       session_transport_delete_notify (&tc->connection);
350       tcp_connection_cleanup (tc);
351       break;
352     case TCP_STATE_SYN_SENT:
353       session_stream_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
354       tcp_connection_cleanup (tc);
355       break;
356     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
357       tcp_connection_timers_reset (tc);
358       /* Set the cleanup timer, in case the session layer/app don't
359        * cleanly close the connection */
360       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
361       session_transport_reset_notify (&tc->connection);
362       tcp_cong_recovery_off (tc);
363       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
364       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
365       break;
366     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
367     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
368     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
369     case TCP_STATE_CLOSING:
370     case TCP_STATE_LAST_ACK:
371       tcp_connection_timers_reset (tc);
372       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
373       tcp_cong_recovery_off (tc);
374       /* Make sure we mark the session as closed. In some states we may
375        * be still trying to send data */
376       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
377       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
378       break;
379     case TCP_STATE_CLOSED:
380     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
381       break;
382     default:
383       TCP_DBG ("reset state: %u", tc->state);
384     }
385 }
386
387 /**
388  * Begin connection closing procedure.
389  *
390  * If at the end the connection is not in CLOSED state, it is not removed.
391  * Instead, we rely on on TCP to advance through state machine to either
392  * 1) LAST_ACK (passive close) whereby when the last ACK is received
393  * tcp_connection_del is called. This notifies session of the delete and
394  * calls cleanup.
395  * 2) TIME_WAIT (active close) whereby after 2MSL the 2MSL timer triggers
396  * and cleanup is called.
397  *
398  * N.B. Half-close connections are not supported
399  */
400 void
401 tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
402 {
403   TCP_EVT (TCP_EVT_CLOSE, tc);
404
405   /* Send/Program FIN if needed and switch state */
406   switch (tc->state)
407     {
408     case TCP_STATE_SYN_SENT:
409       /* Try to cleanup. If not on the right thread, mark as half-open done.
410        * Connection will be cleaned up when establish timer pops */
411       tcp_connection_cleanup (tc);
412       break;
413     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
414       tcp_connection_timers_reset (tc);
415       tcp_send_fin (tc);
416       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_FIN_WAIT_1);
417       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
418       break;
419     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
420       /* If closing with unread data, reset the connection */
421       if (transport_max_rx_dequeue (&tc->connection))
422         {
423           tcp_send_reset (tc);
424           tcp_connection_timers_reset (tc);
425           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
426           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
427           session_transport_closed_notify (&tc->connection);
428           break;
429         }
430       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
431         tcp_send_fin (tc);
432       else
433         tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
434       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_FIN_WAIT_1);
435       /* Set a timer in case the peer stops responding. Otherwise the
436        * connection will be stuck here forever. */
437       ASSERT (tc->timers[TCP_TIMER_WAITCLOSE] == TCP_TIMER_HANDLE_INVALID);
438       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
439       break;
440     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
441       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
442         {
443           tcp_send_fin (tc);
444           tcp_connection_timers_reset (tc);
445           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
446           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
447         }
448       else
449         tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
450       break;
451     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
452       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
453       break;
454     case TCP_STATE_CLOSED:
455       tcp_connection_timers_reset (tc);
456       /* Delete connection but instead of doing it now wait until next
457        * dispatch cycle to give the session layer a chance to clear
458        * unhandled events */
459       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
460       break;
461     default:
462       TCP_DBG ("state: %u", tc->state);
463     }
464 }
465
466 static void
467 tcp_session_close (u32 conn_index, u32 thread_index)
468 {
469   tcp_connection_t *tc;
470   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
471   tcp_connection_close (tc);
472 }
473
474 static void
475 tcp_session_cleanup (u32 conn_index, u32 thread_index)
476 {
477   tcp_connection_t *tc;
478   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
479   if (!tc)
480     return;
481   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
482   tcp_connection_cleanup (tc);
483 }
484
485 static void
486 tcp_session_reset (u32 conn_index, u32 thread_index)
487 {
488   tcp_connection_t *tc;
489   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
490   session_transport_closed_notify (&tc->connection);
491   tcp_send_reset (tc);
492   tcp_connection_timers_reset (tc);
493   tcp_cong_recovery_off (tc);
494   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
495   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
496 }
497
498 /**
499  * Initialize all connection timers as invalid
500  */
501 void
502 tcp_connection_timers_init (tcp_connection_t * tc)
503 {
504   int i;
505
506   /* Set all to invalid */
507   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
508     {
509       tc->timers[i] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
510     }
511
512   tc->rto = TCP_RTO_INIT;
513 }
514
515 /**
516  * Stop all connection timers
517  */
518 void
519 tcp_connection_timers_reset (tcp_connection_t * tc)
520 {
521   int i;
522   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
523     {
524       tcp_timer_reset (tc, i);
525     }
526 }
527
528 #if 0
529 typedef struct ip4_tcp_hdr
530 {
531   ip4_header_t ip;
532   tcp_header_t tcp;
533 } ip4_tcp_hdr_t;
534
535 typedef struct ip6_tcp_hdr
536 {
537   ip6_header_t ip;
538   tcp_header_t tcp;
539 } ip6_tcp_hdr_t;
540
541 static void
542 tcp_connection_select_lb_bucket (tcp_connection_t * tc, const dpo_id_t * dpo,
543                                  dpo_id_t * result)
544 {
545   const dpo_id_t *choice;
546   load_balance_t *lb;
547   int hash;
548
549   lb = load_balance_get (dpo->dpoi_index);
550   if (tc->c_is_ip4)
551     {
552       ip4_tcp_hdr_t hdr;
553       clib_memset (&hdr, 0, sizeof (hdr));
554       hdr.ip.protocol = IP_PROTOCOL_TCP;
555       hdr.ip.address_pair.src.as_u32 = tc->c_lcl_ip.ip4.as_u32;
556       hdr.ip.address_pair.dst.as_u32 = tc->c_rmt_ip.ip4.as_u32;
557       hdr.tcp.src_port = tc->c_lcl_port;
558       hdr.tcp.dst_port = tc->c_rmt_port;
559       hash = ip4_compute_flow_hash (&hdr.ip, lb->lb_hash_config);
560     }
561   else
562     {
563       ip6_tcp_hdr_t hdr;
564       clib_memset (&hdr, 0, sizeof (hdr));
565       hdr.ip.protocol = IP_PROTOCOL_TCP;
566       clib_memcpy_fast (&hdr.ip.src_address, &tc->c_lcl_ip.ip6,
567                         sizeof (ip6_address_t));
568       clib_memcpy_fast (&hdr.ip.dst_address, &tc->c_rmt_ip.ip6,
569                         sizeof (ip6_address_t));
570       hdr.tcp.src_port = tc->c_lcl_port;
571       hdr.tcp.dst_port = tc->c_rmt_port;
572       hash = ip6_compute_flow_hash (&hdr.ip, lb->lb_hash_config);
573     }
574   choice = load_balance_get_bucket_i (lb, hash & lb->lb_n_buckets_minus_1);
575   dpo_copy (result, choice);
576 }
577
578 fib_node_index_t
579 tcp_lookup_rmt_in_fib (tcp_connection_t * tc)
580 {
581   fib_prefix_t prefix;
582   u32 fib_index;
583
584   clib_memcpy_fast (&prefix.fp_addr, &tc->c_rmt_ip, sizeof (prefix.fp_addr));
585   prefix.fp_proto = tc->c_is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
586   prefix.fp_len = tc->c_is_ip4 ? 32 : 128;
587   fib_index = fib_table_find (prefix.fp_proto, tc->c_fib_index);
588   return fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
589 }
590
591 static int
592 tcp_connection_stack_on_fib_entry (tcp_connection_t * tc)
593 {
594   dpo_id_t choice = DPO_INVALID;
595   u32 output_node_index;
596   fib_entry_t *fe;
597
598   fe = fib_entry_get (tc->c_rmt_fei);
599   if (fe->fe_lb.dpoi_type != DPO_LOAD_BALANCE)
600     return -1;
601
602   tcp_connection_select_lb_bucket (tc, &fe->fe_lb, &choice);
603
604   output_node_index =
605     tc->c_is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
606   dpo_stack_from_node (output_node_index, &tc->c_rmt_dpo, &choice);
607   return 0;
608 }
609
610 /** Stack tcp connection on peer's fib entry.
611  *
612  * This ultimately populates the dpo the connection will use to send packets.
613  */
614 static void
615 tcp_connection_fib_attach (tcp_connection_t * tc)
616 {
617   tc->c_rmt_fei = tcp_lookup_rmt_in_fib (tc);
618
619   ASSERT (tc->c_rmt_fei != FIB_NODE_INDEX_INVALID);
620
621   tcp_connection_stack_on_fib_entry (tc);
622 }
623 #endif /* 0 */
624
625 /**
626  * Generate random iss as per rfc6528
627  */
628 static u32
629 tcp_generate_random_iss (tcp_connection_t * tc)
630 {
631   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
632   u64 tmp;
633
634   if (tc->c_is_ip4)
635     tmp = (u64) tc->c_lcl_ip.ip4.as_u32 << 32 | (u64) tc->c_rmt_ip.ip4.as_u32;
636   else
637     tmp = tc->c_lcl_ip.ip6.as_u64[0] ^ tc->c_lcl_ip.ip6.as_u64[1]
638       ^ tc->c_rmt_ip.ip6.as_u64[0] ^ tc->c_rmt_ip.ip6.as_u64[1];
639
640   tmp ^= tm->iss_seed.first | ((u64) tc->c_lcl_port << 16 | tc->c_rmt_port);
641   tmp ^= tm->iss_seed.second;
642   tmp = clib_xxhash (tmp) + clib_cpu_time_now ();
643   return ((tmp >> 32) ^ (tmp & 0xffffffff));
644 }
645
646 /**
647  * Initialize max segment size we're able to process.
648  *
649  * The value is constrained by the output interface's MTU and by the size
650  * of the IP and TCP headers (see RFC6691). It is also what we advertise
651  * to our peer.
652  */
653 static void
654 tcp_init_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
655 {
656   u8 ip_hdr_len;
657
658   ip_hdr_len = tc->c_is_ip4 ? sizeof (ip4_header_t) : sizeof (ip6_header_t);
659   tc->mss = tcp_cfg.default_mtu - sizeof (tcp_header_t) - ip_hdr_len;
660 }
661
662 static void
663 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
664 {
665   u16 default_min_mss = 536;
666
667   tcp_init_rcv_mss (tc);
668
669   /* TODO consider PMTU discovery */
670   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
671
672   if (tc->snd_mss < 45)
673     {
674       /* Assume that at least the min default mss works */
675       tc->snd_mss = default_min_mss;
676       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
677     }
678
679   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
680   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
681
682   /* If we use timestamp option, account for it */
683   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
684     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
685 }
686
687 /**
688  * Initialize connection send variables.
689  */
690 void
691 tcp_init_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
692 {
693   /*
694    * We use the time to randomize iss and for setting up the initial
695    * timestamp. Make sure it's updated otherwise syn and ack in the
696    * handshake may make it look as if time has flown in the opposite
697    * direction for us.
698    */
699   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (vlib_get_thread_index ()));
700
701   tcp_init_rcv_mss (tc);
702   tc->iss = tcp_generate_random_iss (tc);
703   tc->snd_una = tc->iss;
704   tc->snd_nxt = tc->iss + 1;
705   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
706   tc->srtt = 100;               /* 100 ms */
707
708   if (!tcp_cfg.csum_offload)
709     tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_CSUM_OFFLOAD;
710 }
711
712 void
713 tcp_enable_pacing (tcp_connection_t * tc)
714 {
715   u32 byte_rate;
716   byte_rate = tc->cwnd / (tc->srtt * TCP_TICK);
717   transport_connection_tx_pacer_init (&tc->connection, byte_rate, tc->cwnd);
718   tc->mrtt_us = (u32) ~ 0;
719 }
720
721 /** Initialize tcp connection variables
722  *
723  * Should be called after having received a msg from the peer, i.e., a SYN or
724  * a SYNACK, such that connection options have already been exchanged. */
725 void
726 tcp_connection_init_vars (tcp_connection_t * tc)
727 {
728   tcp_connection_timers_init (tc);
729   tcp_init_mss (tc);
730   scoreboard_init (&tc->sack_sb);
731   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
732     tcp_init_snd_vars (tc);
733
734   tcp_cc_init (tc);
735
736   if (!tc->c_is_ip4 && ip6_address_is_link_local_unicast (&tc->c_rmt_ip6))
737     tcp_add_del_adjacency (tc, 1);
738
739   /*  tcp_connection_fib_attach (tc); */
740
741   if (transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection)
742       || tcp_cfg.enable_tx_pacing)
743     tcp_enable_pacing (tc);
744
745   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
746     tcp_bt_init (tc);
747
748   if (!tcp_cfg.allow_tso)
749     tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_TSO;
750
751   tc->start_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
752 }
753
754 static int
755 tcp_alloc_custom_local_endpoint (tcp_main_t * tm, ip46_address_t * lcl_addr,
756                                  u16 * lcl_port, u8 is_ip4)
757 {
758   int index, port;
759   if (is_ip4)
760     {
761       index = tm->last_v4_addr_rotor++;
762       if (tm->last_v4_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
763         tm->last_v4_addr_rotor = 0;
764       lcl_addr->ip4.as_u32 = tcp_cfg.ip4_src_addrs[index].as_u32;
765     }
766   else
767     {
768       index = tm->last_v6_addr_rotor++;
769       if (tm->last_v6_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs))
770         tm->last_v6_addr_rotor = 0;
771       clib_memcpy_fast (&lcl_addr->ip6, &tcp_cfg.ip6_src_addrs[index],
772                         sizeof (ip6_address_t));
773     }
774   port = transport_alloc_local_port (TRANSPORT_PROTO_TCP, lcl_addr);
775   if (port < 1)
776     {
777       clib_warning ("Failed to allocate src port");
778       return -1;
779     }
780   *lcl_port = port;
781   return 0;
782 }
783
784 static int
785 tcp_session_open (transport_endpoint_cfg_t * rmt)
786 {
787   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
788   tcp_connection_t *tc;
789   ip46_address_t lcl_addr;
790   u16 lcl_port;
791   int rv;
792
793   /*
794    * Allocate local endpoint
795    */
796   if ((rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
797       || (!rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs)))
798     rv = tcp_alloc_custom_local_endpoint (tm, &lcl_addr, &lcl_port,
799                                           rmt->is_ip4);
800   else
801     rv = transport_alloc_local_endpoint (TRANSPORT_PROTO_TCP,
802                                          rmt, &lcl_addr, &lcl_port);
803
804   if (rv)
805     return -1;
806
807   /*
808    * Create connection and send SYN
809    */
810   clib_spinlock_lock_if_init (&tm->half_open_lock);
811   tc = tcp_half_open_connection_new ();
812   ip_copy (&tc->c_rmt_ip, &rmt->ip, rmt->is_ip4);
813   ip_copy (&tc->c_lcl_ip, &lcl_addr, rmt->is_ip4);
814   tc->c_rmt_port = rmt->port;
815   tc->c_lcl_port = clib_host_to_net_u16 (lcl_port);
816   tc->c_is_ip4 = rmt->is_ip4;
817   tc->c_proto = TRANSPORT_PROTO_TCP;
818   tc->c_fib_index = rmt->fib_index;
819   tc->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_cfg.cc_algo);
820   /* The other connection vars will be initialized after SYN ACK */
821   tcp_connection_timers_init (tc);
822
823   TCP_EVT (TCP_EVT_OPEN, tc);
824   tc->state = TCP_STATE_SYN_SENT;
825   tcp_init_snd_vars (tc);
826   tcp_send_syn (tc);
827   clib_spinlock_unlock_if_init (&tm->half_open_lock);
828
829   return tc->c_c_index;
830 }
831
832 const char *tcp_fsm_states[] = {
833 #define _(sym, str) str,
834   foreach_tcp_fsm_state
835 #undef _
836 };
837
838 u8 *
839 format_tcp_state (u8 * s, va_list * args)
840 {
841   u32 state = va_arg (*args, u32);
842
843   if (state < TCP_N_STATES)
844     s = format (s, "%s", tcp_fsm_states[state]);
845   else
846     s = format (s, "UNKNOWN (%d (0x%x))", state, state);
847   return s;
848 }
849
850 const char *tcp_cfg_flags_str[] = {
851 #define _(sym, str) str,
852   foreach_tcp_cfg_flag
853 #undef _
854 };
855
856 static u8 *
857 format_tcp_cfg_flags (u8 * s, va_list * args)
858 {
859   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
860   int i, last = -1;
861
862   for (i = 0; i < TCP_CFG_N_FLAG_BITS; i++)
863     if (tc->cfg_flags & (1 << i))
864       last = i;
865   for (i = 0; i < last; i++)
866     {
867       if (tc->cfg_flags & (1 << i))
868         s = format (s, "%s, ", tcp_cfg_flags_str[i]);
869     }
870   if (last >= 0)
871     s = format (s, "%s", tcp_cfg_flags_str[last]);
872   return s;
873 }
874
875 const char *tcp_connection_flags_str[] = {
876 #define _(sym, str) str,
877   foreach_tcp_connection_flag
878 #undef _
879 };
880
881 static u8 *
882 format_tcp_connection_flags (u8 * s, va_list * args)
883 {
884   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
885   int i, last = -1;
886
887   for (i = 0; i < TCP_CONN_N_FLAG_BITS; i++)
888     if (tc->flags & (1 << i))
889       last = i;
890   for (i = 0; i < last; i++)
891     {
892       if (tc->flags & (1 << i))
893         s = format (s, "%s, ", tcp_connection_flags_str[i]);
894     }
895   if (last >= 0)
896     s = format (s, "%s", tcp_connection_flags_str[last]);
897   return s;
898 }
899
900 const char *tcp_conn_timers[] = {
901 #define _(sym, str) str,
902   foreach_tcp_timer
903 #undef _
904 };
905
906 static u8 *
907 format_tcp_timers (u8 * s, va_list * args)
908 {
909   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
910   int i, last = -1;
911
912   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
913     if (tc->timers[i] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
914       last = i;
915
916   for (i = 0; i < last; i++)
917     {
918       if (tc->timers[i] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
919         s = format (s, "%s,", tcp_conn_timers[i]);
920     }
921
922   if (last >= 0)
923     s = format (s, "%s", tcp_conn_timers[i]);
924
925   return s;
926 }
927
928 static u8 *
929 format_tcp_congestion_status (u8 * s, va_list * args)
930 {
931   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
932   if (tcp_in_recovery (tc))
933     s = format (s, "recovery");
934   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
935     s = format (s, "fastrecovery");
936   else
937     s = format (s, "none");
938   return s;
939 }
940
941 static i32
942 tcp_rcv_wnd_available (tcp_connection_t * tc)
943 {
944   return (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
945 }
946
947 static u8 *
948 format_tcp_congestion (u8 * s, va_list * args)
949 {
950   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
951   u32 indent = format_get_indent (s), prr_space = 0;
952
953   s = format (s, "%U ", format_tcp_congestion_status, tc);
954   s = format (s, "algo %s cwnd %u ssthresh %u bytes_acked %u\n",
955               tc->cc_algo->name, tc->cwnd, tc->ssthresh, tc->bytes_acked);
956   s = format (s, "%Ucc space %u prev_cwnd %u prev_ssthresh %u\n",
957               format_white_space, indent, tcp_available_cc_snd_space (tc),
958               tc->prev_cwnd, tc->prev_ssthresh);
959   s = format (s, "%Usnd_cong %u dupack %u limited_tx %u\n",
960               format_white_space, indent, tc->snd_congestion - tc->iss,
961               tc->rcv_dupacks, tc->limited_transmit - tc->iss);
962   s = format (s, "%Urxt_bytes %u rxt_delivered %u rxt_head %u rxt_ts %u\n",
963               format_white_space, indent, tc->snd_rxt_bytes,
964               tc->rxt_delivered, tc->rxt_head - tc->iss,
965               tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index) - tc->snd_rxt_ts);
966   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
967     prr_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
968   s = format (s, "%Uprr_start %u prr_delivered %u prr space %u\n",
969               format_white_space, indent, tc->prr_start - tc->iss,
970               tc->prr_delivered, prr_space);
971   return s;
972 }
973
974 static u8 *
975 format_tcp_stats (u8 * s, va_list * args)
976 {
977   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
978   u32 indent = format_get_indent (s);
979   s = format (s, "in segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
980               tc->segs_in, tc->data_segs_in, tc->bytes_in, tc->dupacks_in);
981   s = format (s, "%Uout segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
982               format_white_space, indent, tc->segs_out,
983               tc->data_segs_out, tc->bytes_out, tc->dupacks_out);
984   s = format (s, "%Ufr %u tr %u rxt segs %lu bytes %lu duration %.3f\n",
985               format_white_space, indent, tc->fr_occurences,
986               tc->tr_occurences, tc->segs_retrans, tc->bytes_retrans,
987               tcp_time_now_us (tc->c_thread_index) - tc->start_ts);
988   s = format (s, "%Uerr wnd data below %u above %u ack below %u above %u",
989               format_white_space, indent, tc->errors.below_data_wnd,
990               tc->errors.above_data_wnd, tc->errors.below_ack_wnd,
991               tc->errors.above_ack_wnd);
992   return s;
993 }
994
995 static u8 *
996 format_tcp_vars (u8 * s, va_list * args)
997 {
998   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
999   s = format (s, " index: %u cfg: %U flags: %U timers: %U\n", tc->c_c_index,
1000               format_tcp_cfg_flags, tc, format_tcp_connection_flags, tc,
1001               format_tcp_timers, tc);
1002   s = format (s, " snd_una %u snd_nxt %u snd_una_max %u",
1003               tc->snd_una - tc->iss, tc->snd_nxt - tc->iss,
1004               tc->snd_una_max - tc->iss);
1005   s = format (s, " rcv_nxt %u rcv_las %u\n",
1006               tc->rcv_nxt - tc->irs, tc->rcv_las - tc->irs);
1007   s = format (s, " snd_wnd %u rcv_wnd %u rcv_wscale %u ",
1008               tc->snd_wnd, tc->rcv_wnd, tc->rcv_wscale);
1009   s = format (s, "snd_wl1 %u snd_wl2 %u\n", tc->snd_wl1 - tc->irs,
1010               tc->snd_wl2 - tc->iss);
1011   s = format (s, " flight size %u out space %u rcv_wnd_av %u",
1012               tcp_flight_size (tc), tcp_available_output_snd_space (tc),
1013               tcp_rcv_wnd_available (tc));
1014   s = format (s, " tsval_recent %u\n", tc->tsval_recent);
1015   s = format (s, " tsecr %u tsecr_last_ack %u tsval_recent_age %u",
1016               tc->rcv_opts.tsecr, tc->tsecr_last_ack,
1017               tcp_time_now () - tc->tsval_recent_age);
1018   s = format (s, " snd_mss %u\n", tc->snd_mss);
1019   s = format (s, " rto %u rto_boff %u srtt %u us %.3f rttvar %u rtt_ts %.4f",
1020               tc->rto, tc->rto_boff, tc->srtt, tc->mrtt_us * 1000, tc->rttvar,
1021               tc->rtt_ts);
1022   s = format (s, " rtt_seq %u\n", tc->rtt_seq - tc->iss);
1023   s = format (s, " next_node %u opaque 0x%x\n", tc->next_node_index,
1024               tc->next_node_opaque);
1025   s = format (s, " cong:   %U", format_tcp_congestion, tc);
1026
1027   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1028     {
1029       s = format (s, " sboard: %U\n", format_tcp_scoreboard, &tc->sack_sb,
1030                   tc);
1031       s = format (s, " stats: %U\n", format_tcp_stats, tc);
1032     }
1033   if (vec_len (tc->snd_sacks))
1034     s = format (s, " sacks tx: %U\n", format_tcp_sacks, tc);
1035
1036   return s;
1037 }
1038
1039 u8 *
1040 format_tcp_connection_id (u8 * s, va_list * args)
1041 {
1042   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1043   if (!tc)
1044     return s;
1045   if (tc->c_is_ip4)
1046     {
1047       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
1048                   tc->c_s_index, "T", format_ip4_address, &tc->c_lcl_ip4,
1049                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip4_address,
1050                   &tc->c_rmt_ip4, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
1051     }
1052   else
1053     {
1054       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
1055                   tc->c_s_index, "T", format_ip6_address, &tc->c_lcl_ip6,
1056                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip6_address,
1057                   &tc->c_rmt_ip6, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
1058     }
1059
1060   return s;
1061 }
1062
1063 u8 *
1064 format_tcp_connection (u8 * s, va_list * args)
1065 {
1066   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1067   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1068
1069   if (!tc)
1070     return s;
1071   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1072   if (verbose)
1073     {
1074       s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1075       if (verbose > 1)
1076         s = format (s, "\n%U", format_tcp_vars, tc);
1077     }
1078
1079   return s;
1080 }
1081
1082 static u8 *
1083 format_tcp_session (u8 * s, va_list * args)
1084 {
1085   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1086   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1087   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1088   tcp_connection_t *tc;
1089
1090   tc = tcp_connection_get (tci, thread_index);
1091   if (tc)
1092     s = format (s, "%U", format_tcp_connection, tc, verbose);
1093   else
1094     s = format (s, "empty\n");
1095   return s;
1096 }
1097
1098 static u8 *
1099 format_tcp_listener_session (u8 * s, va_list * args)
1100 {
1101   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1102   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1103   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1104   tcp_connection_t *tc = tcp_listener_get (tci);
1105   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1106   if (verbose)
1107     s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1108   return s;
1109 }
1110
1111 static u8 *
1112 format_tcp_half_open_session (u8 * s, va_list * args)
1113 {
1114   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1115   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1116   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (tci);
1117   return format (s, "%U", format_tcp_connection_id, tc);
1118 }
1119
1120 u8 *
1121 format_tcp_sacks (u8 * s, va_list * args)
1122 {
1123   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1124   sack_block_t *sacks = tc->snd_sacks;
1125   sack_block_t *block;
1126   int i, len = 0;
1127
1128   len = vec_len (sacks);
1129   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1130     {
1131       block = &sacks[i];
1132       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->irs,
1133                   block->end - tc->irs);
1134     }
1135   if (len)
1136     {
1137       block = &sacks[len - 1];
1138       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->irs,
1139                   block->end - tc->irs);
1140     }
1141   return s;
1142 }
1143
1144 u8 *
1145 format_tcp_rcv_sacks (u8 * s, va_list * args)
1146 {
1147   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1148   sack_block_t *sacks = tc->rcv_opts.sacks;
1149   sack_block_t *block;
1150   int i, len = 0;
1151
1152   len = vec_len (sacks);
1153   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1154     {
1155       block = &sacks[i];
1156       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->iss,
1157                   block->end - tc->iss);
1158     }
1159   if (len)
1160     {
1161       block = &sacks[len - 1];
1162       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->iss,
1163                   block->end - tc->iss);
1164     }
1165   return s;
1166 }
1167
1168 static u8 *
1169 format_tcp_sack_hole (u8 * s, va_list * args)
1170 {
1171   sack_scoreboard_hole_t *hole = va_arg (*args, sack_scoreboard_hole_t *);
1172   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1173   if (tc)
1174     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start - tc->iss, hole->end - tc->iss);
1175   else
1176     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start, hole->end);
1177   return s;
1178 }
1179
1180 u8 *
1181 format_tcp_scoreboard (u8 * s, va_list * args)
1182 {
1183   sack_scoreboard_t *sb = va_arg (*args, sack_scoreboard_t *);
1184   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1185   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1186   u32 indent = format_get_indent (s);
1187
1188   s = format (s, "sacked %u last_sacked %u lost %u last_lost %u"
1189               " rxt_sacked %u\n",
1190               sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes,
1191               sb->last_lost_bytes, sb->rxt_sacked);
1192   s = format (s, "%Ulast_delivered %u high_sacked %u is_reneging %u\n",
1193               format_white_space, indent, sb->last_bytes_delivered,
1194               sb->high_sacked - tc->iss, sb->is_reneging);
1195   s = format (s, "%Ucur_rxt_hole %u high_rxt %u rescue_rxt %u",
1196               format_white_space, indent, sb->cur_rxt_hole,
1197               sb->high_rxt - tc->iss, sb->rescue_rxt - tc->iss);
1198
1199   hole = scoreboard_first_hole (sb);
1200   if (hole)
1201     s = format (s, "\n%Uhead %u tail %u %u holes:\n%U", format_white_space,
1202                 indent, sb->head, sb->tail, pool_elts (sb->holes),
1203                 format_white_space, indent);
1204
1205   while (hole)
1206     {
1207       s = format (s, "%U", format_tcp_sack_hole, hole, tc);
1208       hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
1209     }
1210
1211   return s;
1212 }
1213
1214 static transport_connection_t *
1215 tcp_session_get_transport (u32 conn_index, u32 thread_index)
1216 {
1217   tcp_connection_t *tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1218   if (PREDICT_FALSE (!tc))
1219     return 0;
1220   return &tc->connection;
1221 }
1222
1223 static transport_connection_t *
1224 tcp_half_open_session_get_transport (u32 conn_index)
1225 {
1226   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (conn_index);
1227   return &tc->connection;
1228 }
1229
1230 static u16
1231 tcp_session_cal_goal_size (tcp_connection_t * tc)
1232 {
1233   u16 goal_size = tc->snd_mss;
1234
1235   goal_size = TCP_MAX_GSO_SZ - tc->snd_mss % TCP_MAX_GSO_SZ;
1236   goal_size = clib_min (goal_size, tc->snd_wnd / 2);
1237
1238   return goal_size > tc->snd_mss ? goal_size : tc->snd_mss;
1239 }
1240
1241 /**
1242  * Compute maximum segment size for session layer.
1243  *
1244  * Since the result needs to be the actual data length, it first computes
1245  * the tcp options to be used in the next burst and subtracts their
1246  * length from the connection's snd_mss.
1247  */
1248 static u16
1249 tcp_session_send_mss (transport_connection_t * trans_conn)
1250 {
1251   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1252
1253   /* Ensure snd_mss does accurately reflect the amount of data we can push
1254    * in a segment. This also makes sure that options are updated according to
1255    * the current state of the connection. */
1256   tcp_update_burst_snd_vars (tc);
1257
1258   if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO))
1259     return tcp_session_cal_goal_size (tc);
1260
1261   return tc->snd_mss;
1262 }
1263
1264 always_inline u32
1265 tcp_round_snd_space (tcp_connection_t * tc, u32 snd_space)
1266 {
1267   if (PREDICT_FALSE (tc->snd_wnd < tc->snd_mss))
1268     {
1269       return tc->snd_wnd <= snd_space ? tc->snd_wnd : 0;
1270     }
1271
1272   /* If not snd_wnd constrained and we can't write at least a segment,
1273    * don't try at all */
1274   if (PREDICT_FALSE (snd_space < tc->snd_mss))
1275     return snd_space < tc->cwnd ? 0 : snd_space;
1276
1277   /* round down to mss multiple */
1278   return snd_space - (snd_space % tc->snd_mss);
1279 }
1280
1281 /**
1282  * Compute tx window session is allowed to fill.
1283  *
1284  * Takes into account available send space, snd_mss and the congestion
1285  * state of the connection. If possible, the value returned is a multiple
1286  * of snd_mss.
1287  *
1288  * @param tc tcp connection
1289  * @return number of bytes session is allowed to write
1290  */
1291 static inline u32
1292 tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
1293 {
1294   int snd_space;
1295
1296   if (PREDICT_FALSE (tcp_in_fastrecovery (tc)
1297                      || tc->state == TCP_STATE_CLOSED))
1298     return 0;
1299
1300   snd_space = tcp_available_output_snd_space (tc);
1301
1302   /* If we got dupacks or sacked bytes but we're not yet in recovery, try
1303    * to force the peer to send enough dupacks to start retransmitting as
1304    * per Limited Transmit (RFC3042)
1305    */
1306   if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0 || tc->sack_sb.sacked_bytes))
1307     {
1308       if (tc->limited_transmit != tc->snd_nxt
1309           && (seq_lt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt - 2 * tc->snd_mss)
1310               || seq_gt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt)))
1311         tc->limited_transmit = tc->snd_nxt;
1312
1313       ASSERT (seq_leq (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt));
1314
1315       int snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
1316       snd_space = clib_max ((int) 2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
1317     }
1318   return tcp_round_snd_space (tc, snd_space);
1319 }
1320
1321 u32
1322 tcp_snd_space (tcp_connection_t * tc)
1323 {
1324   return tcp_snd_space_inline (tc);
1325 }
1326
1327 static u32
1328 tcp_session_send_space (transport_connection_t * trans_conn)
1329 {
1330   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1331   return clib_min (tcp_snd_space_inline (tc),
1332                    tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
1333 }
1334
1335 static u32
1336 tcp_session_tx_fifo_offset (transport_connection_t * trans_conn)
1337 {
1338   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1339
1340   ASSERT (seq_geq (tc->snd_nxt, tc->snd_una));
1341
1342   /* This still works if fast retransmit is on */
1343   return (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
1344 }
1345
1346 static void
1347 tcp_update_time (f64 now, u8 thread_index)
1348 {
1349   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1350
1351   tcp_set_time_now (wrk);
1352   tw_timer_expire_timers_16t_2w_512sl (&wrk->timer_wheel, now);
1353   tcp_flush_frames_to_output (wrk);
1354 }
1355
1356 static void
1357 tcp_session_flush_data (transport_connection_t * tconn)
1358 {
1359   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1360   if (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING)
1361     return;
1362   tc->flags |= TCP_CONN_PSH_PENDING;
1363   tc->psh_seq = tc->snd_una + transport_max_tx_dequeue (tconn) - 1;
1364 }
1365
1366 /* *INDENT-OFF* */
1367 const static transport_proto_vft_t tcp_proto = {
1368   .enable = vnet_tcp_enable_disable,
1369   .start_listen = tcp_session_bind,
1370   .stop_listen = tcp_session_unbind,
1371   .push_header = tcp_session_push_header,
1372   .get_connection = tcp_session_get_transport,
1373   .get_listener = tcp_session_get_listener,
1374   .get_half_open = tcp_half_open_session_get_transport,
1375   .connect = tcp_session_open,
1376   .close = tcp_session_close,
1377   .cleanup = tcp_session_cleanup,
1378   .reset = tcp_session_reset,
1379   .send_mss = tcp_session_send_mss,
1380   .send_space = tcp_session_send_space,
1381   .update_time = tcp_update_time,
1382   .tx_fifo_offset = tcp_session_tx_fifo_offset,
1383   .flush_data = tcp_session_flush_data,
1384   .custom_tx = tcp_session_custom_tx,
1385   .format_connection = format_tcp_session,
1386   .format_listener = format_tcp_listener_session,
1387   .format_half_open = format_tcp_half_open_session,
1388   .transport_options = {
1389     .tx_type = TRANSPORT_TX_PEEK,
1390     .service_type = TRANSPORT_SERVICE_VC,
1391   },
1392 };
1393 /* *INDENT-ON* */
1394
1395 void
1396 tcp_connection_tx_pacer_update (tcp_connection_t * tc)
1397 {
1398   if (!transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection))
1399     return;
1400
1401   f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
1402
1403   transport_connection_tx_pacer_update (&tc->connection,
1404                                         tcp_cc_get_pacing_rate (tc),
1405                                         srtt * CLIB_US_TIME_FREQ);
1406 }
1407
1408 void
1409 tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
1410                                u32 start_bucket)
1411 {
1412   f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
1413   transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection,
1414                                        tcp_cc_get_pacing_rate (tc),
1415                                        start_bucket,
1416                                        srtt * CLIB_US_TIME_FREQ);
1417 }
1418
1419 static void
1420 tcp_timer_waitclose_handler (u32 conn_index, u32 thread_index)
1421 {
1422   tcp_connection_t *tc;
1423
1424   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1425   if (!tc)
1426     return;
1427
1428   switch (tc->state)
1429     {
1430     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1431       tcp_connection_timers_reset (tc);
1432       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1433
1434       if (!(tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG))
1435         {
1436           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1437           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1438           break;
1439         }
1440
1441       /* Session didn't come back with a close. Send FIN either way
1442        * and switch to LAST_ACK. */
1443       tcp_cong_recovery_off (tc);
1444       /* Make sure we don't try to send unsent data */
1445       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1446       tcp_send_fin (tc);
1447       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
1448
1449       /* Make sure we don't wait in LAST ACK forever */
1450       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
1451
1452       /* Don't delete the connection yet */
1453       break;
1454     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1455       tcp_connection_timers_reset (tc);
1456       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1457       if (tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
1458         {
1459           /* If FIN pending, we haven't sent everything, but we did try.
1460            * Notify session layer that transport is closed. */
1461           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1462           tcp_send_reset (tc);
1463           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1464         }
1465       else
1466         {
1467           /* We've sent the fin but no progress. Close the connection and
1468            * to make sure everything is flushed, setup a cleanup timer */
1469           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1470           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1471         }
1472       break;
1473     case TCP_STATE_LAST_ACK:
1474     case TCP_STATE_CLOSING:
1475       tcp_connection_timers_reset (tc);
1476       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1477       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1478       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1479       break;
1480     default:
1481       tcp_connection_del (tc);
1482       break;
1483     }
1484 }
1485
1486 /* *INDENT-OFF* */
1487 static timer_expiration_handler *timer_expiration_handlers[TCP_N_TIMERS] =
1488 {
1489     tcp_timer_retransmit_handler,
1490     tcp_timer_delack_handler,
1491     tcp_timer_persist_handler,
1492     tcp_timer_waitclose_handler,
1493     tcp_timer_retransmit_syn_handler,
1494 };
1495 /* *INDENT-ON* */
1496
1497 static void
1498 tcp_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
1499 {
1500   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1501   u32 connection_index, timer_id;
1502   tcp_connection_t *tc;
1503   int i;
1504
1505   /*
1506    * Invalidate all timer handles before dispatching. This avoids dangling
1507    * index references to timer wheel pool entries that have been freed.
1508    */
1509   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
1510     {
1511       connection_index = expired_timers[i] & 0x0FFFFFFF;
1512       timer_id = expired_timers[i] >> 28;
1513
1514       if (timer_id != TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN)
1515         tc = tcp_connection_get (connection_index, thread_index);
1516       else
1517         tc = tcp_half_open_connection_get (connection_index);
1518
1519       TCP_EVT (TCP_EVT_TIMER_POP, connection_index, timer_id);
1520
1521       tc->timers[timer_id] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1522     }
1523
1524   /*
1525    * Dispatch expired timers
1526    */
1527   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
1528     {
1529       connection_index = expired_timers[i] & 0x0FFFFFFF;
1530       timer_id = expired_timers[i] >> 28;
1531       (*timer_expiration_handlers[timer_id]) (connection_index, thread_index);
1532     }
1533 }
1534
1535 static void
1536 tcp_initialize_timer_wheels (tcp_main_t * tm)
1537 {
1538   tw_timer_wheel_16t_2w_512sl_t *tw;
1539   /* *INDENT-OFF* */
1540   foreach_vlib_main (({
1541     tw = &tm->wrk_ctx[ii].timer_wheel;
1542     tw_timer_wheel_init_16t_2w_512sl (tw, tcp_expired_timers_dispatch,
1543                                       TCP_TIMER_TICK, ~0);
1544     tw->last_run_time = vlib_time_now (this_vlib_main);
1545   }));
1546   /* *INDENT-ON* */
1547 }
1548
1549 static void
1550 tcp_initialize_iss_seed (tcp_main_t * tm)
1551 {
1552   u32 default_seed = random_default_seed ();
1553   u64 time_now = clib_cpu_time_now ();
1554
1555   tm->iss_seed.first = (u64) random_u32 (&default_seed) << 32;
1556   tm->iss_seed.second = random_u64 (&time_now);
1557 }
1558
1559 static clib_error_t *
1560 tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
1561 {
1562   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
1563   u32 num_threads, n_workers, prealloc_conn_per_wrk;
1564   tcp_connection_t *tc __attribute__ ((unused));
1565   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1566   clib_error_t *error = 0;
1567   int thread;
1568
1569   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip_main_init)))
1570     return error;
1571   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip4_lookup_init)))
1572     return error;
1573   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_lookup_init)))
1574     return error;
1575
1576   /*
1577    * Registrations
1578    */
1579
1580   ip4_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp4_input_node.index);
1581   ip6_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp6_input_node.index);
1582
1583   /*
1584    * Initialize data structures
1585    */
1586
1587   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
1588   vec_validate (tm->connections, num_threads - 1);
1589   vec_validate (tm->wrk_ctx, num_threads - 1);
1590   n_workers = num_threads == 1 ? 1 : vtm->n_threads;
1591   prealloc_conn_per_wrk = tcp_cfg.preallocated_connections / n_workers;
1592
1593   for (thread = 0; thread < num_threads; thread++)
1594     {
1595       vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked, 255);
1596       vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects, 255);
1597       vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked);
1598       vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects);
1599       tm->wrk_ctx[thread].vm = vlib_mains[thread];
1600
1601       /*
1602        * Preallocate connections. Assume that thread 0 won't
1603        * use preallocated threads when running multi-core
1604        */
1605       if ((thread > 0 || num_threads == 1) && prealloc_conn_per_wrk)
1606         pool_init_fixed (tm->connections[thread], prealloc_conn_per_wrk);
1607     }
1608
1609   /*
1610    * Use a preallocated half-open connection pool?
1611    */
1612   if (tcp_cfg.preallocated_half_open_connections)
1613     pool_init_fixed (tm->half_open_connections,
1614                      tcp_cfg.preallocated_half_open_connections);
1615
1616   /* Initialize clocks per tick for TCP timestamp. Used to compute
1617    * monotonically increasing timestamps. */
1618   tm->tstamp_ticks_per_clock = vm->clib_time.seconds_per_clock
1619     / TCP_TSTAMP_RESOLUTION;
1620
1621   if (num_threads > 1)
1622     {
1623       clib_spinlock_init (&tm->half_open_lock);
1624     }
1625
1626   tcp_initialize_timer_wheels (tm);
1627   tcp_initialize_iss_seed (tm);
1628
1629   tm->bytes_per_buffer = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
1630   tm->cc_last_type = TCP_CC_LAST;
1631   return error;
1632 }
1633
1634 clib_error_t *
1635 vnet_tcp_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en)
1636 {
1637   if (is_en)
1638     {
1639       if (tcp_main.is_enabled)
1640         return 0;
1641
1642       return tcp_main_enable (vm);
1643     }
1644   else
1645     {
1646       tcp_main.is_enabled = 0;
1647     }
1648
1649   return 0;
1650 }
1651
1652 void
1653 tcp_punt_unknown (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 is_add)
1654 {
1655   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1656   if (is_ip4)
1657     tm->punt_unknown4 = is_add;
1658   else
1659     tm->punt_unknown6 = is_add;
1660 }
1661
1662 /**
1663  * Initialize default values for tcp parameters
1664  */
1665 static void
1666 tcp_configuration_init (void)
1667 {
1668   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated at that point so use some
1669    * predefined value. For SYN-ACK we still want the scale to be computed in
1670    * the same way */
1671   tcp_cfg.max_rx_fifo = 32 << 20;
1672   tcp_cfg.min_rx_fifo = 4 << 10;
1673
1674   tcp_cfg.default_mtu = 1500;
1675   tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = 0;
1676   tcp_cfg.enable_tx_pacing = 1;
1677   tcp_cfg.allow_tso = 0;
1678   tcp_cfg.csum_offload = 1;
1679   tcp_cfg.cc_algo = TCP_CC_NEWRENO;
1680   tcp_cfg.rwnd_min_update_ack = 1;
1681
1682   /* Time constants defined as timer tick (100ms) multiples */
1683   tcp_cfg.delack_time = 1;      /* 0.1s */
1684   tcp_cfg.closewait_time = 20;  /* 2s */
1685   tcp_cfg.timewait_time = 100;  /* 10s */
1686   tcp_cfg.finwait1_time = 600;  /* 60s */
1687   tcp_cfg.lastack_time = 300;   /* 30s */
1688   tcp_cfg.finwait2_time = 300;  /* 30s */
1689   tcp_cfg.closing_time = 300;   /* 30s */
1690   tcp_cfg.cleanup_time = 1;     /* 0.1s */
1691 }
1692
1693 static clib_error_t *
1694 tcp_init (vlib_main_t * vm)
1695 {
1696   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1697   ip_main_t *im = &ip_main;
1698   ip_protocol_info_t *pi;
1699
1700   /* Session layer, and by implication tcp, are disabled by default */
1701   tm->is_enabled = 0;
1702
1703   /* Register with IP for header parsing */
1704   pi = ip_get_protocol_info (im, IP_PROTOCOL_TCP);
1705   if (pi == 0)
1706     return clib_error_return (0, "TCP protocol info AWOL");
1707   pi->format_header = format_tcp_header;
1708   pi->unformat_pg_edit = unformat_pg_tcp_header;
1709
1710   /* Register as transport with session layer */
1711   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1712                                FIB_PROTOCOL_IP4, tcp4_output_node.index);
1713   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1714                                FIB_PROTOCOL_IP6, tcp6_output_node.index);
1715
1716   tcp_api_reference ();
1717   tcp_configuration_init ();
1718
1719   tm->cc_algo_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
1720
1721   return 0;
1722 }
1723
1724 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_init);
1725
1726 uword
1727 unformat_tcp_cc_algo (unformat_input_t * input, va_list * va)
1728 {
1729   tcp_cc_algorithm_type_e *result = va_arg (*va, tcp_cc_algorithm_type_e *);
1730   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1731   char *cc_algo_name;
1732   u8 found = 0;
1733   uword *p;
1734
1735   if (unformat (input, "%s", &cc_algo_name)
1736       && ((p = hash_get_mem (tm->cc_algo_by_name, cc_algo_name))))
1737     {
1738       *result = *p;
1739       found = 1;
1740     }
1741
1742   vec_free (cc_algo_name);
1743   return found;
1744 }
1745
1746 uword
1747 unformat_tcp_cc_algo_cfg (unformat_input_t * input, va_list * va)
1748 {
1749   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1750   tcp_cc_algorithm_t *cc_alg;
1751   unformat_input_t sub_input;
1752   int found = 0;
1753
1754   vec_foreach (cc_alg, tm->cc_algos)
1755   {
1756     if (!unformat (input, cc_alg->name))
1757       continue;
1758
1759     if (cc_alg->unformat_cfg
1760         && unformat (input, "%U", unformat_vlib_cli_sub_input, &sub_input))
1761       {
1762         if (cc_alg->unformat_cfg (&sub_input))
1763           found = 1;
1764       }
1765   }
1766   return found;
1767 }
1768
1769 static clib_error_t *
1770 tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
1771 {
1772   u32 cwnd_multiplier, tmp_time;
1773   uword memory_size;
1774
1775   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1776     {
1777       if (unformat (input, "preallocated-connections %d",
1778                     &tcp_cfg.preallocated_connections))
1779         ;
1780       else if (unformat (input, "preallocated-half-open-connections %d",
1781                          &tcp_cfg.preallocated_half_open_connections))
1782         ;
1783       else if (unformat (input, "buffer-fail-fraction %f",
1784                          &tcp_cfg.buffer_fail_fraction))
1785         ;
1786       else if (unformat (input, "max-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1787                          &memory_size))
1788         {
1789           if (memory_size >= 0x100000000)
1790             {
1791               return clib_error_return
1792                 (0, "max-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1793                  memory_size);
1794             }
1795           tcp_cfg.max_rx_fifo = memory_size;
1796         }
1797       else if (unformat (input, "min-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1798                          &memory_size))
1799         {
1800           if (memory_size >= 0x100000000)
1801             {
1802               return clib_error_return
1803                 (0, "min-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1804                  memory_size);
1805             }
1806           tcp_cfg.min_rx_fifo = memory_size;
1807         }
1808       else if (unformat (input, "mtu %u", &tcp_cfg.default_mtu))
1809         ;
1810       else if (unformat (input, "rwnd-min-update-ack %d",
1811                          &tcp_cfg.rwnd_min_update_ack))
1812         ;
1813       else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %u",
1814                          &cwnd_multiplier))
1815         tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = cwnd_multiplier;
1816       else if (unformat (input, "no-tx-pacing"))
1817         tcp_cfg.enable_tx_pacing = 0;
1818       else if (unformat (input, "tso"))
1819         tcp_cfg.allow_tso = 1;
1820       else if (unformat (input, "no-csum-offload"))
1821         tcp_cfg.csum_offload = 0;
1822       else if (unformat (input, "cc-algo %U", unformat_tcp_cc_algo,
1823                          &tcp_cfg.cc_algo))
1824         ;
1825       else if (unformat (input, "%U", unformat_tcp_cc_algo_cfg))
1826         ;
1827       else if (unformat (input, "closewait-time %u", &tmp_time))
1828         tcp_cfg.closewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1829       else if (unformat (input, "timewait-time %u", &tmp_time))
1830         tcp_cfg.timewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1831       else if (unformat (input, "finwait1-time %u", &tmp_time))
1832         tcp_cfg.finwait1_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1833       else if (unformat (input, "finwait2-time %u", &tmp_time))
1834         tcp_cfg.finwait2_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1835       else if (unformat (input, "lastack-time %u", &tmp_time))
1836         tcp_cfg.lastack_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1837       else if (unformat (input, "closing-time %u", &tmp_time))
1838         tcp_cfg.closing_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1839       else if (unformat (input, "cleanup-time %u", &tmp_time))
1840         tcp_cfg.cleanup_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1841       else
1842         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
1843                                   format_unformat_error, input);
1844     }
1845   return 0;
1846 }
1847
1848 VLIB_CONFIG_FUNCTION (tcp_config_fn, "tcp");
1849
1850
1851 /**
1852  * \brief Configure an ipv4 source address range
1853  * @param vm vlib_main_t pointer
1854  * @param start first ipv4 address in the source address range
1855  * @param end last ipv4 address in the source address range
1856  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1857  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1858  */
1859
1860 int
1861 tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1862                                        ip4_address_t * start,
1863                                        ip4_address_t * end, u32 table_id)
1864 {
1865   u32 start_host_byte_order, end_host_byte_order;
1866   fib_prefix_t prefix;
1867   fib_node_index_t fei;
1868   u32 fib_index = 0;
1869   u32 sw_if_index;
1870   int rv;
1871
1872   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1873
1874   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP4, table_id);
1875
1876   if (fib_index == ~0)
1877     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1878
1879   start_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (start->as_u32);
1880   end_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (end->as_u32);
1881
1882   /* sanity check for reversed args or some such */
1883   if ((end_host_byte_order - start_host_byte_order) > (10 << 10))
1884     return VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT;
1885
1886   /* Lookup the last address, to identify the interface involved */
1887   prefix.fp_len = 32;
1888   prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1889   memcpy (&prefix.fp_addr.ip4, end, sizeof (ip4_address_t));
1890
1891   fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1892
1893   /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1894   if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1895     return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1896
1897   sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1898
1899   /* Configure proxy arp across the range */
1900   rv = ip4_neighbor_proxy_add (fib_index, start, end);
1901
1902   if (rv)
1903     return rv;
1904
1905   rv = ip4_neighbor_proxy_enable (sw_if_index);
1906
1907   if (rv)
1908     return rv;
1909
1910   do
1911     {
1912       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1913
1914       vec_add1 (tcp_cfg.ip4_src_addrs, start[0]);
1915
1916       /* Add local adjacencies for the range */
1917
1918       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP4, ~0 /* sw_if_index */ ,
1919                                NULL, &dpo);
1920       prefix.fp_len = 32;
1921       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1922       prefix.fp_addr.ip4.as_u32 = start->as_u32;
1923
1924       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1925                                           &prefix,
1926                                           FIB_SOURCE_API,
1927                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
1928       dpo_reset (&dpo);
1929
1930       start_host_byte_order++;
1931       start->as_u32 = clib_host_to_net_u32 (start_host_byte_order);
1932     }
1933   while (start_host_byte_order <= end_host_byte_order);
1934
1935   return 0;
1936 }
1937
1938 /**
1939  * \brief Configure an ipv6 source address range
1940  * @param vm vlib_main_t pointer
1941  * @param start first ipv6 address in the source address range
1942  * @param end last ipv6 address in the source address range
1943  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1944  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1945  */
1946
1947 int
1948 tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1949                                        ip6_address_t * start,
1950                                        ip6_address_t * end, u32 table_id)
1951 {
1952   fib_prefix_t prefix;
1953   u32 fib_index = 0;
1954   fib_node_index_t fei;
1955   u32 sw_if_index;
1956
1957   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1958
1959   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP6, table_id);
1960
1961   if (fib_index == ~0)
1962     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1963
1964   while (1)
1965     {
1966       int i;
1967       ip6_address_t tmp;
1968       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1969
1970       /* Remember this address */
1971       vec_add1 (tcp_cfg.ip6_src_addrs, start[0]);
1972
1973       /* Lookup the prefix, to identify the interface involved */
1974       prefix.fp_len = 128;
1975       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
1976       memcpy (&prefix.fp_addr.ip6, start, sizeof (ip6_address_t));
1977
1978       fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1979
1980       /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1981       if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1982         return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1983
1984       sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1985
1986       if (sw_if_index == (u32) ~ 0)
1987         return VNET_API_ERROR_NO_MATCHING_INTERFACE;
1988
1989       /* Add a proxy neighbor discovery entry for this address */
1990       ip6_neighbor_proxy_add (sw_if_index, start);
1991
1992       /* Add a receive adjacency for this address */
1993       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP6, ~0 /* sw_if_index */ ,
1994                                NULL, &dpo);
1995
1996       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1997                                           &prefix,
1998                                           FIB_SOURCE_API,
1999                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
2000       dpo_reset (&dpo);
2001
2002       /* Done with the entire range? */
2003       if (!memcmp (start, end, sizeof (start[0])))
2004         break;
2005
2006       /* Increment the address. DGMS. */
2007       tmp = start[0];
2008       for (i = 15; i >= 0; i--)
2009         {
2010           tmp.as_u8[i] += 1;
2011           if (tmp.as_u8[i] != 0)
2012             break;
2013         }
2014       start[0] = tmp;
2015     }
2016   return 0;
2017 }
2018
2019 static clib_error_t *
2020 tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
2021                  unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2022 {
2023   ip4_address_t v4start, v4end;
2024   ip6_address_t v6start, v6end;
2025   u32 table_id = 0;
2026   int v4set = 0;
2027   int v6set = 0;
2028   int rv;
2029
2030   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2031     {
2032       if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip4_address, &v4start,
2033                     unformat_ip4_address, &v4end))
2034         v4set = 1;
2035       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip4_address, &v4start))
2036         {
2037           memcpy (&v4end, &v4start, sizeof (v4start));
2038           v4set = 1;
2039         }
2040       else if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip6_address, &v6start,
2041                          unformat_ip6_address, &v6end))
2042         v6set = 1;
2043       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip6_address, &v6start))
2044         {
2045           memcpy (&v6end, &v6start, sizeof (v6start));
2046           v6set = 1;
2047         }
2048       else if (unformat (input, "fib-table %d", &table_id))
2049         ;
2050       else
2051         break;
2052     }
2053
2054   if (!v4set && !v6set)
2055     return clib_error_return (0, "at least one v4 or v6 address required");
2056
2057   if (v4set)
2058     {
2059       rv = tcp_configure_v4_source_address_range (vm, &v4start, &v4end,
2060                                                   table_id);
2061       switch (rv)
2062         {
2063         case 0:
2064           break;
2065
2066         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2067           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2068
2069         case VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT:
2070           return clib_error_return (0, "Invalid address range %U - %U",
2071                                     format_ip4_address, &v4start,
2072                                     format_ip4_address, &v4end);
2073         default:
2074           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2075           break;
2076         }
2077     }
2078   if (v6set)
2079     {
2080       rv = tcp_configure_v6_source_address_range (vm, &v6start, &v6end,
2081                                                   table_id);
2082       switch (rv)
2083         {
2084         case 0:
2085           break;
2086
2087         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2088           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2089
2090         default:
2091           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2092           break;
2093         }
2094     }
2095   return 0;
2096 }
2097
2098 /* *INDENT-OFF* */
2099 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_src_address_command, static) =
2100 {
2101   .path = "tcp src-address",
2102   .short_help = "tcp src-address <ip-addr> [- <ip-addr>] add src address range",
2103   .function = tcp_src_address,
2104 };
2105 /* *INDENT-ON* */
2106
2107 static u8 *
2108 tcp_scoreboard_dump_trace (u8 * s, sack_scoreboard_t * sb)
2109 {
2110 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2111
2112   scoreboard_trace_elt_t *block;
2113   int i = 0;
2114
2115   if (!sb->trace)
2116     return s;
2117
2118   s = format (s, "scoreboard trace:");
2119   vec_foreach (block, sb->trace)
2120   {
2121     s = format (s, "{%u, %u, %u, %u, %u}, ", block->start, block->end,
2122                 block->ack, block->snd_una_max, block->group);
2123     if ((++i % 3) == 0)
2124       s = format (s, "\n");
2125   }
2126   return s;
2127 #else
2128   return 0;
2129 #endif
2130 }
2131
2132 static clib_error_t *
2133 tcp_show_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2134                               vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2135 {
2136   transport_connection_t *tconn = 0;
2137   tcp_connection_t *tc;
2138   u8 *s = 0;
2139   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2140     {
2141       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2142                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2143         ;
2144       else
2145         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2146                                   format_unformat_error, input);
2147     }
2148
2149   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2150     {
2151       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2152       return 0;
2153     }
2154
2155   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2156   s = tcp_scoreboard_dump_trace (s, &tc->sack_sb);
2157   vlib_cli_output (vm, "%v", s);
2158   return 0;
2159 }
2160
2161 /* *INDENT-OFF* */
2162 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_show_scoreboard_trace_command, static) =
2163 {
2164   .path = "show tcp scoreboard trace",
2165   .short_help = "show tcp scoreboard trace <connection>",
2166   .function = tcp_show_scoreboard_trace_fn,
2167 };
2168 /* *INDENT-ON* */
2169
2170 u8 *
2171 tcp_scoreboard_replay (u8 * s, tcp_connection_t * tc, u8 verbose)
2172 {
2173   int i, trace_len;
2174   scoreboard_trace_elt_t *trace;
2175   u32 next_ack, left, group, has_new_ack = 0;
2176   tcp_connection_t _dummy_tc, *dummy_tc = &_dummy_tc;
2177   sack_block_t *block;
2178
2179   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2180     {
2181       s = format (s, "scoreboard tracing not enabled");
2182       return s;
2183     }
2184
2185   if (!tc)
2186     return s;
2187
2188   clib_memset (dummy_tc, 0, sizeof (*dummy_tc));
2189   tcp_connection_timers_init (dummy_tc);
2190   scoreboard_init (&dummy_tc->sack_sb);
2191   dummy_tc->rcv_opts.flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
2192
2193 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2194   trace = tc->sack_sb.trace;
2195   trace_len = vec_len (tc->sack_sb.trace);
2196 #endif
2197
2198   for (i = 0; i < trace_len; i++)
2199     {
2200       if (trace[i].ack != 0)
2201         {
2202           dummy_tc->snd_una = trace[i].ack - 1448;
2203           dummy_tc->snd_una_max = trace[i].ack;
2204         }
2205     }
2206
2207   left = 0;
2208   while (left < trace_len)
2209     {
2210       group = trace[left].group;
2211       vec_reset_length (dummy_tc->rcv_opts.sacks);
2212       has_new_ack = 0;
2213       while (trace[left].group == group)
2214         {
2215           if (trace[left].ack != 0)
2216             {
2217               if (verbose)
2218                 s = format (s, "Adding ack %u, snd_una_max %u, segs: ",
2219                             trace[left].ack, trace[left].snd_una_max);
2220               dummy_tc->snd_una_max = trace[left].snd_una_max;
2221               next_ack = trace[left].ack;
2222               has_new_ack = 1;
2223             }
2224           else
2225             {
2226               if (verbose)
2227                 s = format (s, "[%u, %u], ", trace[left].start,
2228                             trace[left].end);
2229               vec_add2 (dummy_tc->rcv_opts.sacks, block, 1);
2230               block->start = trace[left].start;
2231               block->end = trace[left].end;
2232             }
2233           left++;
2234         }
2235
2236       /* Push segments */
2237       tcp_rcv_sacks (dummy_tc, next_ack);
2238       if (has_new_ack)
2239         dummy_tc->snd_una = next_ack;
2240
2241       if (verbose)
2242         s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard,
2243                     &dummy_tc->sack_sb);
2244
2245     }
2246   s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard, &dummy_tc->sack_sb);
2247
2248   return s;
2249 }
2250
2251 static clib_error_t *
2252 tcp_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2253                          vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2254 {
2255   transport_connection_t *tconn = 0;
2256   tcp_connection_t *tc = 0;
2257   u8 *str = 0;
2258   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2259     {
2260       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2261                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2262         ;
2263       else
2264         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2265                                   format_unformat_error, input);
2266     }
2267
2268   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2269     {
2270       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2271       return 0;
2272     }
2273
2274   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2275   if (!tc)
2276     {
2277       vlib_cli_output (vm, "connection not found");
2278       return 0;
2279     }
2280   str = tcp_scoreboard_replay (str, tc, 1);
2281   vlib_cli_output (vm, "%v", str);
2282   return 0;
2283 }
2284
2285 /* *INDENT-OFF* */
2286 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_replay_scoreboard_command, static) =
2287 {
2288   .path = "tcp replay scoreboard",
2289   .short_help = "tcp replay scoreboard <connection>",
2290   .function = tcp_scoreboard_trace_fn,
2291 };
2292 /* *INDENT-ON* */
2293
2294 static clib_error_t *
2295 show_tcp_punt_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2296                   vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2297 {
2298   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2299   if (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2300     return clib_error_return (0, "unknown input `%U'", format_unformat_error,
2301                               input);
2302   vlib_cli_output (vm, "IPv4 TCP punt: %s",
2303                    tm->punt_unknown4 ? "enabled" : "disabled");
2304   vlib_cli_output (vm, "IPv6 TCP punt: %s",
2305                    tm->punt_unknown6 ? "enabled" : "disabled");
2306   return 0;
2307 }
2308 /* *INDENT-OFF* */
2309 VLIB_CLI_COMMAND (show_tcp_punt_command, static) =
2310 {
2311   .path = "show tcp punt",
2312   .short_help = "show tcp punt",
2313   .function = show_tcp_punt_fn,
2314 };
2315 /* *INDENT-ON* */
2316
2317 /*
2318  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2319  *
2320  * Local Variables:
2321  * eval: (c-set-style "gnu")
2322  * End:
2323  */