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