session tcp: add opaque data to show cli
[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/ip6_neighbor.h>
27 #include <math.h>
28 #include <vnet/ethernet/arp.h>
29
30 tcp_main_t tcp_main;
31
32 typedef struct
33 {
34   fib_protocol_t nh_proto;
35   vnet_link_t link_type;
36   ip46_address_t ip;
37   u32 sw_if_index;
38   u8 is_add;
39 } tcp_add_del_adj_args_t;
40
41 static void
42 tcp_add_del_adj_cb (tcp_add_del_adj_args_t * args)
43 {
44   u32 ai;
45   if (args->is_add)
46     {
47       adj_nbr_add_or_lock (args->nh_proto, args->link_type, &args->ip,
48                            args->sw_if_index);
49     }
50   else
51     {
52       ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &args->ip,
53                          args->sw_if_index);
54       if (ai != ADJ_INDEX_INVALID)
55         adj_unlock (ai);
56     }
57 }
58
59 static void
60 tcp_add_del_adjacency (tcp_connection_t * tc, u8 is_add)
61 {
62   tcp_add_del_adj_args_t args = {
63     .nh_proto = FIB_PROTOCOL_IP6,
64     .link_type = VNET_LINK_IP6,
65     .ip = tc->c_rmt_ip,
66     .sw_if_index = tc->sw_if_index,
67     .is_add = is_add
68   };
69   vlib_rpc_call_main_thread (tcp_add_del_adj_cb, (u8 *) & args,
70                              sizeof (args));
71 }
72
73 static void
74 tcp_cc_init (tcp_connection_t * tc)
75 {
76   tc->cc_algo->init (tc);
77 }
78
79 static void
80 tcp_cc_cleanup (tcp_connection_t * tc)
81 {
82   if (tc->cc_algo->cleanup)
83     tc->cc_algo->cleanup (tc);
84 }
85
86 void
87 tcp_cc_algo_register (tcp_cc_algorithm_type_e type,
88                       const tcp_cc_algorithm_t * vft)
89 {
90   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
91   vec_validate (tm->cc_algos, type);
92
93   tm->cc_algos[type] = *vft;
94   hash_set_mem (tm->cc_algo_by_name, vft->name, type);
95 }
96
97 tcp_cc_algorithm_t *
98 tcp_cc_algo_get (tcp_cc_algorithm_type_e type)
99 {
100   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
101   return &tm->cc_algos[type];
102 }
103
104 tcp_cc_algorithm_type_e
105 tcp_cc_algo_new_type (const tcp_cc_algorithm_t * vft)
106 {
107   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
108   tcp_cc_algo_register (++tm->cc_last_type, vft);
109   return tm->cc_last_type;
110 }
111
112 static u32
113 tcp_connection_bind (u32 session_index, transport_endpoint_t * lcl)
114 {
115   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
116   tcp_connection_t *listener;
117   void *iface_ip;
118
119   pool_get (tm->listener_pool, listener);
120   clib_memset (listener, 0, sizeof (*listener));
121
122   listener->c_c_index = listener - tm->listener_pool;
123   listener->c_lcl_port = lcl->port;
124
125   /* If we are provided a sw_if_index, bind using one of its ips */
126   if (ip_is_zero (&lcl->ip, 1) && lcl->sw_if_index != ENDPOINT_INVALID_INDEX)
127     {
128       if ((iface_ip = ip_interface_get_first_ip (lcl->sw_if_index,
129                                                  lcl->is_ip4)))
130         ip_set (&lcl->ip, iface_ip, lcl->is_ip4);
131     }
132   ip_copy (&listener->c_lcl_ip, &lcl->ip, lcl->is_ip4);
133   listener->c_is_ip4 = lcl->is_ip4;
134   listener->c_proto = TRANSPORT_PROTO_TCP;
135   listener->c_s_index = session_index;
136   listener->c_fib_index = lcl->fib_index;
137   listener->state = TCP_STATE_LISTEN;
138   listener->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_cfg.cc_algo);
139
140   tcp_connection_timers_init (listener);
141
142   TCP_EVT (TCP_EVT_BIND, listener);
143
144   return listener->c_c_index;
145 }
146
147 static u32
148 tcp_session_bind (u32 session_index, transport_endpoint_t * tep)
149 {
150   return tcp_connection_bind (session_index, tep);
151 }
152
153 static void
154 tcp_connection_unbind (u32 listener_index)
155 {
156   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
157   tcp_connection_t *tc;
158
159   tc = pool_elt_at_index (tm->listener_pool, listener_index);
160
161   TCP_EVT (TCP_EVT_UNBIND, tc);
162
163   /* Poison the entry */
164   if (CLIB_DEBUG > 0)
165     clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
166
167   pool_put_index (tm->listener_pool, listener_index);
168 }
169
170 static u32
171 tcp_session_unbind (u32 listener_index)
172 {
173   tcp_connection_unbind (listener_index);
174   return 0;
175 }
176
177 static transport_connection_t *
178 tcp_session_get_listener (u32 listener_index)
179 {
180   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
181   tcp_connection_t *tc;
182   tc = pool_elt_at_index (tm->listener_pool, listener_index);
183   return &tc->connection;
184 }
185
186 /**
187  * Cleanup half-open connection
188  *
189  */
190 static void
191 tcp_half_open_connection_del (tcp_connection_t * tc)
192 {
193   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
194   clib_spinlock_lock_if_init (&tm->half_open_lock);
195   if (CLIB_DEBUG)
196     clib_memset (tc, 0xFA, sizeof (*tc));
197   pool_put (tm->half_open_connections, tc);
198   clib_spinlock_unlock_if_init (&tm->half_open_lock);
199 }
200
201 /**
202  * Try to cleanup half-open connection
203  *
204  * If called from a thread that doesn't own tc, the call won't have any
205  * effect.
206  *
207  * @param tc - connection to be cleaned up
208  * @return non-zero if cleanup failed.
209  */
210 int
211 tcp_half_open_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
212 {
213   /* Make sure this is the owning thread */
214   if (tc->c_thread_index != vlib_get_thread_index ())
215     return 1;
216   tcp_timer_reset (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN);
217   tcp_half_open_connection_del (tc);
218   return 0;
219 }
220
221 static tcp_connection_t *
222 tcp_half_open_connection_new (void)
223 {
224   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
225   tcp_connection_t *tc = 0;
226   ASSERT (vlib_get_thread_index () == 0);
227   pool_get (tm->half_open_connections, tc);
228   clib_memset (tc, 0, sizeof (*tc));
229   tc->c_c_index = tc - tm->half_open_connections;
230   return tc;
231 }
232
233 /**
234  * Cleans up connection state.
235  *
236  * No notifications.
237  */
238 void
239 tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc)
240 {
241   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
242
243   TCP_EVT (TCP_EVT_DELETE, tc);
244
245   /* Cleanup local endpoint if this was an active connect */
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 /** Notify session that connection has been reset.
339  *
340  * Switch state to closed and wait for session to call cleanup.
341  */
342 void
343 tcp_connection_reset (tcp_connection_t * tc)
344 {
345   TCP_EVT (TCP_EVT_RST_RCVD, tc);
346   switch (tc->state)
347     {
348     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
349       /* Cleanup everything. App wasn't notified yet */
350       session_transport_delete_notify (&tc->connection);
351       tcp_connection_cleanup (tc);
352       break;
353     case TCP_STATE_SYN_SENT:
354       session_stream_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
355       tcp_connection_cleanup (tc);
356       break;
357     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
358       tcp_connection_timers_reset (tc);
359       /* Set the cleanup timer, in case the session layer/app don't
360        * cleanly close the connection */
361       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
362       session_transport_reset_notify (&tc->connection);
363       tcp_cong_recovery_off (tc);
364       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
365       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
366       break;
367     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
368     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
369     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
370     case TCP_STATE_CLOSING:
371     case TCP_STATE_LAST_ACK:
372       tcp_connection_timers_reset (tc);
373       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
374       tcp_cong_recovery_off (tc);
375       /* Make sure we mark the session as closed. In some states we may
376        * be still trying to send data */
377       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
378       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
379       break;
380     case TCP_STATE_CLOSED:
381     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
382       break;
383     default:
384       TCP_DBG ("reset state: %u", tc->state);
385     }
386 }
387
388 /**
389  * Begin connection closing procedure.
390  *
391  * If at the end the connection is not in CLOSED state, it is not removed.
392  * Instead, we rely on on TCP to advance through state machine to either
393  * 1) LAST_ACK (passive close) whereby when the last ACK is received
394  * tcp_connection_del is called. This notifies session of the delete and
395  * calls cleanup.
396  * 2) TIME_WAIT (active close) whereby after 2MSL the 2MSL timer triggers
397  * and cleanup is called.
398  *
399  * N.B. Half-close connections are not supported
400  */
401 void
402 tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc)
403 {
404   TCP_EVT (TCP_EVT_CLOSE, tc);
405
406   /* Send/Program FIN if needed and switch state */
407   switch (tc->state)
408     {
409     case TCP_STATE_SYN_SENT:
410       /* Try to cleanup. If not on the right thread, mark as half-open done.
411        * Connection will be cleaned up when establish timer pops */
412       tcp_connection_cleanup (tc);
413       break;
414     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
415       tcp_connection_timers_reset (tc);
416       tcp_send_fin (tc);
417       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_FIN_WAIT_1);
418       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
419       break;
420     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
421       /* If closing with unread data, reset the connection */
422       if (transport_max_rx_dequeue (&tc->connection))
423         {
424           tcp_send_reset (tc);
425           tcp_connection_timers_reset (tc);
426           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
427           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
428           session_transport_closed_notify (&tc->connection);
429           break;
430         }
431       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
432         tcp_send_fin (tc);
433       else
434         tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
435       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_FIN_WAIT_1);
436       /* Set a timer in case the peer stops responding. Otherwise the
437        * connection will be stuck here forever. */
438       ASSERT (tc->timers[TCP_TIMER_WAITCLOSE] == TCP_TIMER_HANDLE_INVALID);
439       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
440       break;
441     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
442       if (!transport_max_tx_dequeue (&tc->connection))
443         {
444           tcp_send_fin (tc);
445           tcp_connection_timers_reset (tc);
446           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
447           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
448         }
449       else
450         tc->flags |= TCP_CONN_FINPNDG;
451       break;
452     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
453       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.finwait1_time);
454       break;
455     case TCP_STATE_CLOSED:
456       tcp_connection_timers_reset (tc);
457       /* Delete connection but instead of doing it now wait until next
458        * dispatch cycle to give the session layer a chance to clear
459        * unhandled events */
460       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
461       break;
462     default:
463       TCP_DBG ("state: %u", tc->state);
464     }
465 }
466
467 static void
468 tcp_session_close (u32 conn_index, u32 thread_index)
469 {
470   tcp_connection_t *tc;
471   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
472   tcp_connection_close (tc);
473 }
474
475 static void
476 tcp_session_cleanup (u32 conn_index, u32 thread_index)
477 {
478   tcp_connection_t *tc;
479   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
480   if (!tc)
481     return;
482   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
483   tcp_connection_cleanup (tc);
484 }
485
486 static void
487 tcp_session_reset (u32 conn_index, u32 thread_index)
488 {
489   tcp_connection_t *tc;
490   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
491   session_transport_closed_notify (&tc->connection);
492   tcp_send_reset (tc);
493   tcp_connection_timers_reset (tc);
494   tcp_cong_recovery_off (tc);
495   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
496   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
497 }
498
499 /**
500  * Initialize all connection timers as invalid
501  */
502 void
503 tcp_connection_timers_init (tcp_connection_t * tc)
504 {
505   int i;
506
507   /* Set all to invalid */
508   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
509     {
510       tc->timers[i] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
511     }
512
513   tc->rto = TCP_RTO_INIT;
514 }
515
516 /**
517  * Stop all connection timers
518  */
519 void
520 tcp_connection_timers_reset (tcp_connection_t * tc)
521 {
522   int i;
523   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
524     {
525       tcp_timer_reset (tc, i);
526     }
527 }
528
529 #if 0
530 typedef struct ip4_tcp_hdr
531 {
532   ip4_header_t ip;
533   tcp_header_t tcp;
534 } ip4_tcp_hdr_t;
535
536 typedef struct ip6_tcp_hdr
537 {
538   ip6_header_t ip;
539   tcp_header_t tcp;
540 } ip6_tcp_hdr_t;
541
542 static void
543 tcp_connection_select_lb_bucket (tcp_connection_t * tc, const dpo_id_t * dpo,
544                                  dpo_id_t * result)
545 {
546   const dpo_id_t *choice;
547   load_balance_t *lb;
548   int hash;
549
550   lb = load_balance_get (dpo->dpoi_index);
551   if (tc->c_is_ip4)
552     {
553       ip4_tcp_hdr_t hdr;
554       clib_memset (&hdr, 0, sizeof (hdr));
555       hdr.ip.protocol = IP_PROTOCOL_TCP;
556       hdr.ip.address_pair.src.as_u32 = tc->c_lcl_ip.ip4.as_u32;
557       hdr.ip.address_pair.dst.as_u32 = tc->c_rmt_ip.ip4.as_u32;
558       hdr.tcp.src_port = tc->c_lcl_port;
559       hdr.tcp.dst_port = tc->c_rmt_port;
560       hash = ip4_compute_flow_hash (&hdr.ip, lb->lb_hash_config);
561     }
562   else
563     {
564       ip6_tcp_hdr_t hdr;
565       clib_memset (&hdr, 0, sizeof (hdr));
566       hdr.ip.protocol = IP_PROTOCOL_TCP;
567       clib_memcpy_fast (&hdr.ip.src_address, &tc->c_lcl_ip.ip6,
568                         sizeof (ip6_address_t));
569       clib_memcpy_fast (&hdr.ip.dst_address, &tc->c_rmt_ip.ip6,
570                         sizeof (ip6_address_t));
571       hdr.tcp.src_port = tc->c_lcl_port;
572       hdr.tcp.dst_port = tc->c_rmt_port;
573       hash = ip6_compute_flow_hash (&hdr.ip, lb->lb_hash_config);
574     }
575   choice = load_balance_get_bucket_i (lb, hash & lb->lb_n_buckets_minus_1);
576   dpo_copy (result, choice);
577 }
578
579 fib_node_index_t
580 tcp_lookup_rmt_in_fib (tcp_connection_t * tc)
581 {
582   fib_prefix_t prefix;
583   u32 fib_index;
584
585   clib_memcpy_fast (&prefix.fp_addr, &tc->c_rmt_ip, sizeof (prefix.fp_addr));
586   prefix.fp_proto = tc->c_is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
587   prefix.fp_len = tc->c_is_ip4 ? 32 : 128;
588   fib_index = fib_table_find (prefix.fp_proto, tc->c_fib_index);
589   return fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
590 }
591
592 static int
593 tcp_connection_stack_on_fib_entry (tcp_connection_t * tc)
594 {
595   dpo_id_t choice = DPO_INVALID;
596   u32 output_node_index;
597   fib_entry_t *fe;
598
599   fe = fib_entry_get (tc->c_rmt_fei);
600   if (fe->fe_lb.dpoi_type != DPO_LOAD_BALANCE)
601     return -1;
602
603   tcp_connection_select_lb_bucket (tc, &fe->fe_lb, &choice);
604
605   output_node_index =
606     tc->c_is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
607   dpo_stack_from_node (output_node_index, &tc->c_rmt_dpo, &choice);
608   return 0;
609 }
610
611 /** Stack tcp connection on peer's fib entry.
612  *
613  * This ultimately populates the dpo the connection will use to send packets.
614  */
615 static void
616 tcp_connection_fib_attach (tcp_connection_t * tc)
617 {
618   tc->c_rmt_fei = tcp_lookup_rmt_in_fib (tc);
619
620   ASSERT (tc->c_rmt_fei != FIB_NODE_INDEX_INVALID);
621
622   tcp_connection_stack_on_fib_entry (tc);
623 }
624 #endif /* 0 */
625
626 /**
627  * Generate random iss as per rfc6528
628  */
629 static u32
630 tcp_generate_random_iss (tcp_connection_t * tc)
631 {
632   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
633   u64 tmp;
634
635   if (tc->c_is_ip4)
636     tmp = (u64) tc->c_lcl_ip.ip4.as_u32 << 32 | (u64) tc->c_rmt_ip.ip4.as_u32;
637   else
638     tmp = tc->c_lcl_ip.ip6.as_u64[0] ^ tc->c_lcl_ip.ip6.as_u64[1]
639       ^ tc->c_rmt_ip.ip6.as_u64[0] ^ tc->c_rmt_ip.ip6.as_u64[1];
640
641   tmp ^= tm->iss_seed.first | ((u64) tc->c_lcl_port << 16 | tc->c_rmt_port);
642   tmp ^= tm->iss_seed.second;
643   tmp = clib_xxhash (tmp) + clib_cpu_time_now ();
644   return ((tmp >> 32) ^ (tmp & 0xffffffff));
645 }
646
647 /**
648  * Initialize max segment size we're able to process.
649  *
650  * The value is constrained by the output interface's MTU and by the size
651  * of the IP and TCP headers (see RFC6691). It is also what we advertise
652  * to our peer.
653  */
654 static void
655 tcp_init_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
656 {
657   u8 ip_hdr_len;
658
659   ip_hdr_len = tc->c_is_ip4 ? sizeof (ip4_header_t) : sizeof (ip6_header_t);
660   tc->mss = tcp_cfg.default_mtu - sizeof (tcp_header_t) - ip_hdr_len;
661 }
662
663 static void
664 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
665 {
666   u16 default_min_mss = 536;
667
668   tcp_init_rcv_mss (tc);
669
670   /* TODO consider PMTU discovery */
671   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
672
673   if (tc->snd_mss < 45)
674     {
675       /* Assume that at least the min default mss works */
676       tc->snd_mss = default_min_mss;
677       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
678     }
679
680   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
681   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
682
683   /* If we use timestamp option, account for it */
684   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
685     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
686 }
687
688 /**
689  * Initialize connection send variables.
690  */
691 void
692 tcp_init_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
693 {
694   /*
695    * We use the time to randomize iss and for setting up the initial
696    * timestamp. Make sure it's updated otherwise syn and ack in the
697    * handshake may make it look as if time has flown in the opposite
698    * direction for us.
699    */
700   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (vlib_get_thread_index ()));
701
702   tcp_init_rcv_mss (tc);
703   tc->iss = tcp_generate_random_iss (tc);
704   tc->snd_una = tc->iss;
705   tc->snd_nxt = tc->iss + 1;
706   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
707   tc->srtt = 100;               /* 100 ms */
708 }
709
710 void
711 tcp_enable_pacing (tcp_connection_t * tc)
712 {
713   u32 byte_rate;
714   byte_rate = tc->cwnd / (tc->srtt * TCP_TICK);
715   transport_connection_tx_pacer_init (&tc->connection, byte_rate, tc->cwnd);
716   tc->mrtt_us = (u32) ~ 0;
717 }
718
719 /** Initialize tcp connection variables
720  *
721  * Should be called after having received a msg from the peer, i.e., a SYN or
722  * a SYNACK, such that connection options have already been exchanged. */
723 void
724 tcp_connection_init_vars (tcp_connection_t * tc)
725 {
726   tcp_connection_timers_init (tc);
727   tcp_init_mss (tc);
728   scoreboard_init (&tc->sack_sb);
729   if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
730     tcp_init_snd_vars (tc);
731
732   tcp_cc_init (tc);
733
734   if (!tc->c_is_ip4 && ip6_address_is_link_local_unicast (&tc->c_rmt_ip6))
735     tcp_add_del_adjacency (tc, 1);
736
737   /*  tcp_connection_fib_attach (tc); */
738
739   if (transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection)
740       || tcp_cfg.enable_tx_pacing)
741     tcp_enable_pacing (tc);
742
743   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
744     tcp_bt_init (tc);
745
746   if (!tcp_cfg.allow_tso)
747     tc->cfg_flags |= TCP_CFG_F_NO_TSO;
748
749   tc->start_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
750 }
751
752 static int
753 tcp_alloc_custom_local_endpoint (tcp_main_t * tm, ip46_address_t * lcl_addr,
754                                  u16 * lcl_port, u8 is_ip4)
755 {
756   int index, port;
757   if (is_ip4)
758     {
759       index = tm->last_v4_addr_rotor++;
760       if (tm->last_v4_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
761         tm->last_v4_addr_rotor = 0;
762       lcl_addr->ip4.as_u32 = tcp_cfg.ip4_src_addrs[index].as_u32;
763     }
764   else
765     {
766       index = tm->last_v6_addr_rotor++;
767       if (tm->last_v6_addr_rotor >= vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs))
768         tm->last_v6_addr_rotor = 0;
769       clib_memcpy_fast (&lcl_addr->ip6, &tcp_cfg.ip6_src_addrs[index],
770                         sizeof (ip6_address_t));
771     }
772   port = transport_alloc_local_port (TRANSPORT_PROTO_TCP, lcl_addr);
773   if (port < 1)
774     {
775       clib_warning ("Failed to allocate src port");
776       return -1;
777     }
778   *lcl_port = port;
779   return 0;
780 }
781
782 static int
783 tcp_session_open (transport_endpoint_cfg_t * rmt)
784 {
785   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
786   tcp_connection_t *tc;
787   ip46_address_t lcl_addr;
788   u16 lcl_port;
789   int rv;
790
791   /*
792    * Allocate local endpoint
793    */
794   if ((rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip4_src_addrs))
795       || (!rmt->is_ip4 && vec_len (tcp_cfg.ip6_src_addrs)))
796     rv = tcp_alloc_custom_local_endpoint (tm, &lcl_addr, &lcl_port,
797                                           rmt->is_ip4);
798   else
799     rv = transport_alloc_local_endpoint (TRANSPORT_PROTO_TCP,
800                                          rmt, &lcl_addr, &lcl_port);
801
802   if (rv)
803     return -1;
804
805   /*
806    * Create connection and send SYN
807    */
808   clib_spinlock_lock_if_init (&tm->half_open_lock);
809   tc = tcp_half_open_connection_new ();
810   ip_copy (&tc->c_rmt_ip, &rmt->ip, rmt->is_ip4);
811   ip_copy (&tc->c_lcl_ip, &lcl_addr, rmt->is_ip4);
812   tc->c_rmt_port = rmt->port;
813   tc->c_lcl_port = clib_host_to_net_u16 (lcl_port);
814   tc->c_is_ip4 = rmt->is_ip4;
815   tc->c_proto = TRANSPORT_PROTO_TCP;
816   tc->c_fib_index = rmt->fib_index;
817   tc->cc_algo = tcp_cc_algo_get (tcp_cfg.cc_algo);
818   /* The other connection vars will be initialized after SYN ACK */
819   tcp_connection_timers_init (tc);
820
821   TCP_EVT (TCP_EVT_OPEN, tc);
822   tc->state = TCP_STATE_SYN_SENT;
823   tcp_init_snd_vars (tc);
824   tcp_send_syn (tc);
825   clib_spinlock_unlock_if_init (&tm->half_open_lock);
826
827   return tc->c_c_index;
828 }
829
830 const char *tcp_fsm_states[] = {
831 #define _(sym, str) str,
832   foreach_tcp_fsm_state
833 #undef _
834 };
835
836 u8 *
837 format_tcp_state (u8 * s, va_list * args)
838 {
839   u32 state = va_arg (*args, u32);
840
841   if (state < TCP_N_STATES)
842     s = format (s, "%s", tcp_fsm_states[state]);
843   else
844     s = format (s, "UNKNOWN (%d (0x%x))", state, state);
845   return s;
846 }
847
848 const char *tcp_cfg_flags_str[] = {
849 #define _(sym, str) str,
850   foreach_tcp_cfg_flag
851 #undef _
852 };
853
854 static u8 *
855 format_tcp_cfg_flags (u8 * s, va_list * args)
856 {
857   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
858   int i, last = -1;
859
860   for (i = 0; i < TCP_CFG_N_FLAG_BITS; i++)
861     if (tc->cfg_flags & (1 << i))
862       last = i;
863   for (i = 0; i < last; i++)
864     {
865       if (tc->cfg_flags & (1 << i))
866         s = format (s, "%s, ", tcp_cfg_flags_str[i]);
867     }
868   if (last >= 0)
869     s = format (s, "%s", tcp_cfg_flags_str[last]);
870   return s;
871 }
872
873 const char *tcp_connection_flags_str[] = {
874 #define _(sym, str) str,
875   foreach_tcp_connection_flag
876 #undef _
877 };
878
879 static u8 *
880 format_tcp_connection_flags (u8 * s, va_list * args)
881 {
882   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
883   int i, last = -1;
884
885   for (i = 0; i < TCP_CONN_N_FLAG_BITS; i++)
886     if (tc->flags & (1 << i))
887       last = i;
888   for (i = 0; i < last; i++)
889     {
890       if (tc->flags & (1 << i))
891         s = format (s, "%s, ", tcp_connection_flags_str[i]);
892     }
893   if (last >= 0)
894     s = format (s, "%s", tcp_connection_flags_str[last]);
895   return s;
896 }
897
898 const char *tcp_conn_timers[] = {
899 #define _(sym, str) str,
900   foreach_tcp_timer
901 #undef _
902 };
903
904 static u8 *
905 format_tcp_timers (u8 * s, va_list * args)
906 {
907   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
908   int i, last = -1;
909
910   for (i = 0; i < TCP_N_TIMERS; i++)
911     if (tc->timers[i] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
912       last = i;
913
914   for (i = 0; i < last; i++)
915     {
916       if (tc->timers[i] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
917         s = format (s, "%s,", tcp_conn_timers[i]);
918     }
919
920   if (last >= 0)
921     s = format (s, "%s", tcp_conn_timers[i]);
922
923   return s;
924 }
925
926 static u8 *
927 format_tcp_congestion_status (u8 * s, va_list * args)
928 {
929   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
930   if (tcp_in_recovery (tc))
931     s = format (s, "recovery");
932   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
933     s = format (s, "fastrecovery");
934   else
935     s = format (s, "none");
936   return s;
937 }
938
939 static i32
940 tcp_rcv_wnd_available (tcp_connection_t * tc)
941 {
942   return (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
943 }
944
945 static u8 *
946 format_tcp_congestion (u8 * s, va_list * args)
947 {
948   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
949   u32 indent = format_get_indent (s), prr_space = 0;
950
951   s = format (s, "%U ", format_tcp_congestion_status, tc);
952   s = format (s, "algo %s cwnd %u ssthresh %u bytes_acked %u\n",
953               tc->cc_algo->name, tc->cwnd, tc->ssthresh, tc->bytes_acked);
954   s = format (s, "%Ucc space %u prev_cwnd %u prev_ssthresh %u\n",
955               format_white_space, indent, tcp_available_cc_snd_space (tc),
956               tc->prev_cwnd, tc->prev_ssthresh);
957   s = format (s, "%Usnd_cong %u dupack %u limited_tx %u\n",
958               format_white_space, indent, tc->snd_congestion - tc->iss,
959               tc->rcv_dupacks, tc->limited_transmit - tc->iss);
960   s = format (s, "%Urxt_bytes %u rxt_delivered %u rxt_head %u rxt_ts %u\n",
961               format_white_space, indent, tc->snd_rxt_bytes,
962               tc->rxt_delivered, tc->rxt_head - tc->iss,
963               tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index) - tc->snd_rxt_ts);
964   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
965     prr_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
966   s = format (s, "%Uprr_start %u prr_delivered %u prr space %u\n",
967               format_white_space, indent, tc->prr_start - tc->iss,
968               tc->prr_delivered, prr_space);
969   return s;
970 }
971
972 static u8 *
973 format_tcp_stats (u8 * s, va_list * args)
974 {
975   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
976   u32 indent = format_get_indent (s);
977   s = format (s, "in segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
978               tc->segs_in, tc->data_segs_in, tc->bytes_in, tc->dupacks_in);
979   s = format (s, "%Uout segs %lu dsegs %lu bytes %lu dupacks %u\n",
980               format_white_space, indent, tc->segs_out,
981               tc->data_segs_out, tc->bytes_out, tc->dupacks_out);
982   s = format (s, "%Ufr %u tr %u rxt segs %lu bytes %lu duration %.3f\n",
983               format_white_space, indent, tc->fr_occurences,
984               tc->tr_occurences, tc->segs_retrans, tc->bytes_retrans,
985               tcp_time_now_us (tc->c_thread_index) - tc->start_ts);
986   s = format (s, "%Uerr wnd data below %u above %u ack below %u above %u",
987               format_white_space, indent, tc->errors.below_data_wnd,
988               tc->errors.above_data_wnd, tc->errors.below_ack_wnd,
989               tc->errors.above_ack_wnd);
990   return s;
991 }
992
993 static u8 *
994 format_tcp_vars (u8 * s, va_list * args)
995 {
996   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
997   s = format (s, " index: %u cfg: %U flags: %U timers: %U\n", tc->c_c_index,
998               format_tcp_cfg_flags, tc, format_tcp_connection_flags, tc,
999               format_tcp_timers, tc);
1000   s = format (s, " snd_una %u snd_nxt %u snd_una_max %u",
1001               tc->snd_una - tc->iss, tc->snd_nxt - tc->iss,
1002               tc->snd_una_max - tc->iss);
1003   s = format (s, " rcv_nxt %u rcv_las %u\n",
1004               tc->rcv_nxt - tc->irs, tc->rcv_las - tc->irs);
1005   s = format (s, " snd_wnd %u rcv_wnd %u rcv_wscale %u ",
1006               tc->snd_wnd, tc->rcv_wnd, tc->rcv_wscale);
1007   s = format (s, "snd_wl1 %u snd_wl2 %u\n", tc->snd_wl1 - tc->irs,
1008               tc->snd_wl2 - tc->iss);
1009   s = format (s, " flight size %u out space %u rcv_wnd_av %u",
1010               tcp_flight_size (tc), tcp_available_output_snd_space (tc),
1011               tcp_rcv_wnd_available (tc));
1012   s = format (s, " tsval_recent %u\n", tc->tsval_recent);
1013   s = format (s, " tsecr %u tsecr_last_ack %u tsval_recent_age %u",
1014               tc->rcv_opts.tsecr, tc->tsecr_last_ack,
1015               tcp_time_now () - tc->tsval_recent_age);
1016   s = format (s, " snd_mss %u\n", tc->snd_mss);
1017   s = format (s, " rto %u rto_boff %u srtt %u us %.3f rttvar %u rtt_ts %.4f",
1018               tc->rto, tc->rto_boff, tc->srtt, tc->mrtt_us * 1000, tc->rttvar,
1019               tc->rtt_ts);
1020   s = format (s, " rtt_seq %u\n", tc->rtt_seq - tc->iss);
1021   s = format (s, " next_node %u opaque 0x%x\n", tc->next_node_index,
1022               tc->next_node_opaque);
1023   s = format (s, " cong:   %U", format_tcp_congestion, tc);
1024
1025   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1026     {
1027       s = format (s, " sboard: %U\n", format_tcp_scoreboard, &tc->sack_sb,
1028                   tc);
1029       s = format (s, " stats: %U\n", format_tcp_stats, tc);
1030     }
1031   if (vec_len (tc->snd_sacks))
1032     s = format (s, " sacks tx: %U\n", format_tcp_sacks, tc);
1033
1034   return s;
1035 }
1036
1037 static u8 *
1038 format_tcp_connection_id (u8 * s, va_list * args)
1039 {
1040   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1041   if (!tc)
1042     return s;
1043   if (tc->c_is_ip4)
1044     {
1045       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
1046                   tc->c_s_index, "T", format_ip4_address, &tc->c_lcl_ip4,
1047                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip4_address,
1048                   &tc->c_rmt_ip4, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
1049     }
1050   else
1051     {
1052       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
1053                   tc->c_s_index, "T", format_ip6_address, &tc->c_lcl_ip6,
1054                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip6_address,
1055                   &tc->c_rmt_ip6, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
1056     }
1057
1058   return s;
1059 }
1060
1061 u8 *
1062 format_tcp_connection (u8 * s, va_list * args)
1063 {
1064   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1065   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1066
1067   if (!tc)
1068     return s;
1069   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1070   if (verbose)
1071     {
1072       s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1073       if (verbose > 1)
1074         s = format (s, "\n%U", format_tcp_vars, tc);
1075     }
1076
1077   return s;
1078 }
1079
1080 static u8 *
1081 format_tcp_session (u8 * s, va_list * args)
1082 {
1083   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1084   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1085   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1086   tcp_connection_t *tc;
1087
1088   tc = tcp_connection_get (tci, thread_index);
1089   if (tc)
1090     s = format (s, "%U", format_tcp_connection, tc, verbose);
1091   else
1092     s = format (s, "empty\n");
1093   return s;
1094 }
1095
1096 static u8 *
1097 format_tcp_listener_session (u8 * s, va_list * args)
1098 {
1099   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1100   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1101   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1102   tcp_connection_t *tc = tcp_listener_get (tci);
1103   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1104   if (verbose)
1105     s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1106   return s;
1107 }
1108
1109 static u8 *
1110 format_tcp_half_open_session (u8 * s, va_list * args)
1111 {
1112   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1113   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1114   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (tci);
1115   return format (s, "%U", format_tcp_connection_id, tc);
1116 }
1117
1118 u8 *
1119 format_tcp_sacks (u8 * s, va_list * args)
1120 {
1121   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1122   sack_block_t *sacks = tc->snd_sacks;
1123   sack_block_t *block;
1124   int i, len = 0;
1125
1126   len = vec_len (sacks);
1127   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1128     {
1129       block = &sacks[i];
1130       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->irs,
1131                   block->end - tc->irs);
1132     }
1133   if (len)
1134     {
1135       block = &sacks[len - 1];
1136       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->irs,
1137                   block->end - tc->irs);
1138     }
1139   return s;
1140 }
1141
1142 u8 *
1143 format_tcp_rcv_sacks (u8 * s, va_list * args)
1144 {
1145   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1146   sack_block_t *sacks = tc->rcv_opts.sacks;
1147   sack_block_t *block;
1148   int i, len = 0;
1149
1150   len = vec_len (sacks);
1151   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1152     {
1153       block = &sacks[i];
1154       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->iss,
1155                   block->end - tc->iss);
1156     }
1157   if (len)
1158     {
1159       block = &sacks[len - 1];
1160       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->iss,
1161                   block->end - tc->iss);
1162     }
1163   return s;
1164 }
1165
1166 static u8 *
1167 format_tcp_sack_hole (u8 * s, va_list * args)
1168 {
1169   sack_scoreboard_hole_t *hole = va_arg (*args, sack_scoreboard_hole_t *);
1170   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1171   if (tc)
1172     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start - tc->iss, hole->end - tc->iss);
1173   else
1174     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start, hole->end);
1175   return s;
1176 }
1177
1178 u8 *
1179 format_tcp_scoreboard (u8 * s, va_list * args)
1180 {
1181   sack_scoreboard_t *sb = va_arg (*args, sack_scoreboard_t *);
1182   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1183   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1184   u32 indent = format_get_indent (s);
1185
1186   s = format (s, "sacked %u last_sacked %u lost %u last_lost %u"
1187               " rxt_sacked %u\n",
1188               sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes,
1189               sb->last_lost_bytes, sb->rxt_sacked);
1190   s = format (s, "%Ulast_delivered %u high_sacked %u is_reneging %u\n",
1191               format_white_space, indent, sb->last_bytes_delivered,
1192               sb->high_sacked - tc->iss, sb->is_reneging);
1193   s = format (s, "%Ucur_rxt_hole %u high_rxt %u rescue_rxt %u",
1194               format_white_space, indent, sb->cur_rxt_hole,
1195               sb->high_rxt - tc->iss, sb->rescue_rxt - tc->iss);
1196
1197   hole = scoreboard_first_hole (sb);
1198   if (hole)
1199     s = format (s, "\n%Uhead %u tail %u %u holes:\n%U", format_white_space,
1200                 indent, sb->head, sb->tail, pool_elts (sb->holes),
1201                 format_white_space, indent);
1202
1203   while (hole)
1204     {
1205       s = format (s, "%U", format_tcp_sack_hole, hole, tc);
1206       hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
1207     }
1208
1209   return s;
1210 }
1211
1212 static transport_connection_t *
1213 tcp_session_get_transport (u32 conn_index, u32 thread_index)
1214 {
1215   tcp_connection_t *tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1216   if (PREDICT_FALSE (!tc))
1217     return 0;
1218   return &tc->connection;
1219 }
1220
1221 static transport_connection_t *
1222 tcp_half_open_session_get_transport (u32 conn_index)
1223 {
1224   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (conn_index);
1225   return &tc->connection;
1226 }
1227
1228 static u16
1229 tcp_session_cal_goal_size (tcp_connection_t * tc)
1230 {
1231   u16 goal_size = tc->snd_mss;
1232
1233   goal_size = TCP_MAX_GSO_SZ - tc->snd_mss % TCP_MAX_GSO_SZ;
1234   goal_size = clib_min (goal_size, tc->snd_wnd / 2);
1235
1236   return goal_size > tc->snd_mss ? goal_size : tc->snd_mss;
1237 }
1238
1239 /**
1240  * Compute maximum segment size for session layer.
1241  *
1242  * Since the result needs to be the actual data length, it first computes
1243  * the tcp options to be used in the next burst and subtracts their
1244  * length from the connection's snd_mss.
1245  */
1246 static u16
1247 tcp_session_send_mss (transport_connection_t * trans_conn)
1248 {
1249   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1250
1251   /* Ensure snd_mss does accurately reflect the amount of data we can push
1252    * in a segment. This also makes sure that options are updated according to
1253    * the current state of the connection. */
1254   tcp_update_burst_snd_vars (tc);
1255
1256   if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO))
1257     return tcp_session_cal_goal_size (tc);
1258
1259   return tc->snd_mss;
1260 }
1261
1262 always_inline u32
1263 tcp_round_snd_space (tcp_connection_t * tc, u32 snd_space)
1264 {
1265   if (PREDICT_FALSE (tc->snd_wnd < tc->snd_mss))
1266     {
1267       return tc->snd_wnd <= snd_space ? tc->snd_wnd : 0;
1268     }
1269
1270   /* If not snd_wnd constrained and we can't write at least a segment,
1271    * don't try at all */
1272   if (PREDICT_FALSE (snd_space < tc->snd_mss))
1273     return snd_space < tc->cwnd ? 0 : snd_space;
1274
1275   /* round down to mss multiple */
1276   return snd_space - (snd_space % tc->snd_mss);
1277 }
1278
1279 /**
1280  * Compute tx window session is allowed to fill.
1281  *
1282  * Takes into account available send space, snd_mss and the congestion
1283  * state of the connection. If possible, the value returned is a multiple
1284  * of snd_mss.
1285  *
1286  * @param tc tcp connection
1287  * @return number of bytes session is allowed to write
1288  */
1289 static inline u32
1290 tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
1291 {
1292   int snd_space;
1293
1294   if (PREDICT_FALSE (tcp_in_fastrecovery (tc)
1295                      || tc->state == TCP_STATE_CLOSED))
1296     return 0;
1297
1298   snd_space = tcp_available_output_snd_space (tc);
1299
1300   /* If we got dupacks or sacked bytes but we're not yet in recovery, try
1301    * to force the peer to send enough dupacks to start retransmitting as
1302    * per Limited Transmit (RFC3042)
1303    */
1304   if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0 || tc->sack_sb.sacked_bytes))
1305     {
1306       if (tc->limited_transmit != tc->snd_nxt
1307           && (seq_lt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt - 2 * tc->snd_mss)
1308               || seq_gt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt)))
1309         tc->limited_transmit = tc->snd_nxt;
1310
1311       ASSERT (seq_leq (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt));
1312
1313       int snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
1314       snd_space = clib_max ((int) 2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
1315     }
1316   return tcp_round_snd_space (tc, snd_space);
1317 }
1318
1319 u32
1320 tcp_snd_space (tcp_connection_t * tc)
1321 {
1322   return tcp_snd_space_inline (tc);
1323 }
1324
1325 static u32
1326 tcp_session_send_space (transport_connection_t * trans_conn)
1327 {
1328   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1329   return clib_min (tcp_snd_space_inline (tc),
1330                    tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
1331 }
1332
1333 static u32
1334 tcp_session_tx_fifo_offset (transport_connection_t * trans_conn)
1335 {
1336   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1337
1338   ASSERT (seq_geq (tc->snd_nxt, tc->snd_una));
1339
1340   /* This still works if fast retransmit is on */
1341   return (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
1342 }
1343
1344 static void
1345 tcp_update_time (f64 now, u8 thread_index)
1346 {
1347   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1348
1349   tcp_set_time_now (wrk);
1350   tw_timer_expire_timers_16t_2w_512sl (&wrk->timer_wheel, now);
1351   tcp_flush_frames_to_output (wrk);
1352 }
1353
1354 static void
1355 tcp_session_flush_data (transport_connection_t * tconn)
1356 {
1357   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1358   if (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING)
1359     return;
1360   tc->flags |= TCP_CONN_PSH_PENDING;
1361   tc->psh_seq = tc->snd_una + transport_max_tx_dequeue (tconn) - 1;
1362 }
1363
1364 /* *INDENT-OFF* */
1365 const static transport_proto_vft_t tcp_proto = {
1366   .enable = vnet_tcp_enable_disable,
1367   .start_listen = tcp_session_bind,
1368   .stop_listen = tcp_session_unbind,
1369   .push_header = tcp_session_push_header,
1370   .get_connection = tcp_session_get_transport,
1371   .get_listener = tcp_session_get_listener,
1372   .get_half_open = tcp_half_open_session_get_transport,
1373   .connect = tcp_session_open,
1374   .close = tcp_session_close,
1375   .cleanup = tcp_session_cleanup,
1376   .reset = tcp_session_reset,
1377   .send_mss = tcp_session_send_mss,
1378   .send_space = tcp_session_send_space,
1379   .update_time = tcp_update_time,
1380   .tx_fifo_offset = tcp_session_tx_fifo_offset,
1381   .flush_data = tcp_session_flush_data,
1382   .custom_tx = tcp_session_custom_tx,
1383   .format_connection = format_tcp_session,
1384   .format_listener = format_tcp_listener_session,
1385   .format_half_open = format_tcp_half_open_session,
1386   .transport_options = {
1387     .tx_type = TRANSPORT_TX_PEEK,
1388     .service_type = TRANSPORT_SERVICE_VC,
1389   },
1390 };
1391 /* *INDENT-ON* */
1392
1393 void
1394 tcp_connection_tx_pacer_update (tcp_connection_t * tc)
1395 {
1396   if (!transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection))
1397     return;
1398
1399   transport_connection_tx_pacer_update (&tc->connection,
1400                                         tcp_cc_get_pacing_rate (tc));
1401 }
1402
1403 void
1404 tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
1405                                u32 start_bucket)
1406 {
1407   f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
1408   u64 rate = (u64) window / srtt;
1409   transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection, rate, start_bucket);
1410 }
1411
1412 static void
1413 tcp_timer_waitclose_handler (u32 conn_index)
1414 {
1415   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1416   tcp_connection_t *tc;
1417
1418   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1419   if (!tc)
1420     return;
1421
1422   tc->timers[TCP_TIMER_WAITCLOSE] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1423
1424   switch (tc->state)
1425     {
1426     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1427       tcp_connection_timers_reset (tc);
1428       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1429
1430       if (!(tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG))
1431         {
1432           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1433           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1434           break;
1435         }
1436
1437       /* Session didn't come back with a close. Send FIN either way
1438        * and switch to LAST_ACK. */
1439       tcp_cong_recovery_off (tc);
1440       /* Make sure we don't try to send unsent data */
1441       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1442       tcp_send_fin (tc);
1443       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
1444
1445       /* Make sure we don't wait in LAST ACK forever */
1446       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
1447
1448       /* Don't delete the connection yet */
1449       break;
1450     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1451       tcp_connection_timers_reset (tc);
1452       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1453       if (tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
1454         {
1455           /* If FIN pending, we haven't sent everything, but we did try.
1456            * Notify session layer that transport is closed. */
1457           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1458           tcp_send_reset (tc);
1459           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1460         }
1461       else
1462         {
1463           /* We've sent the fin but no progress. Close the connection and
1464            * to make sure everything is flushed, setup a cleanup timer */
1465           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1466           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1467         }
1468       break;
1469     case TCP_STATE_LAST_ACK:
1470     case TCP_STATE_CLOSING:
1471       tcp_connection_timers_reset (tc);
1472       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1473       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1474       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1475       break;
1476     default:
1477       tcp_connection_del (tc);
1478       break;
1479     }
1480 }
1481
1482 /* *INDENT-OFF* */
1483 static timer_expiration_handler *timer_expiration_handlers[TCP_N_TIMERS] =
1484 {
1485     tcp_timer_retransmit_handler,
1486     tcp_timer_delack_handler,
1487     tcp_timer_persist_handler,
1488     tcp_timer_waitclose_handler,
1489     tcp_timer_retransmit_syn_handler,
1490 };
1491 /* *INDENT-ON* */
1492
1493 static void
1494 tcp_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
1495 {
1496   int i;
1497   u32 connection_index, timer_id;
1498
1499   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
1500     {
1501       /* Get session index and timer id */
1502       connection_index = expired_timers[i] & 0x0FFFFFFF;
1503       timer_id = expired_timers[i] >> 28;
1504
1505       TCP_EVT (TCP_EVT_TIMER_POP, connection_index, timer_id);
1506
1507       /* Handle expiration */
1508       (*timer_expiration_handlers[timer_id]) (connection_index);
1509     }
1510 }
1511
1512 static void
1513 tcp_initialize_timer_wheels (tcp_main_t * tm)
1514 {
1515   tw_timer_wheel_16t_2w_512sl_t *tw;
1516   /* *INDENT-OFF* */
1517   foreach_vlib_main (({
1518     tw = &tm->wrk_ctx[ii].timer_wheel;
1519     tw_timer_wheel_init_16t_2w_512sl (tw, tcp_expired_timers_dispatch,
1520                                       TCP_TIMER_TICK, ~0);
1521     tw->last_run_time = vlib_time_now (this_vlib_main);
1522   }));
1523   /* *INDENT-ON* */
1524 }
1525
1526 static void
1527 tcp_initialize_iss_seed (tcp_main_t * tm)
1528 {
1529   u32 default_seed = random_default_seed ();
1530   u64 time_now = clib_cpu_time_now ();
1531
1532   tm->iss_seed.first = (u64) random_u32 (&default_seed) << 32;
1533   tm->iss_seed.second = random_u64 (&time_now);
1534 }
1535
1536 static clib_error_t *
1537 tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
1538 {
1539   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
1540   u32 num_threads, n_workers, prealloc_conn_per_wrk;
1541   tcp_connection_t *tc __attribute__ ((unused));
1542   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1543   clib_error_t *error = 0;
1544   int thread;
1545
1546   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip_main_init)))
1547     return error;
1548   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip4_lookup_init)))
1549     return error;
1550   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_lookup_init)))
1551     return error;
1552
1553   /*
1554    * Registrations
1555    */
1556
1557   ip4_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp4_input_node.index);
1558   ip6_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp6_input_node.index);
1559
1560   /*
1561    * Initialize data structures
1562    */
1563
1564   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
1565   vec_validate (tm->connections, num_threads - 1);
1566   vec_validate (tm->wrk_ctx, num_threads - 1);
1567   n_workers = num_threads == 1 ? 1 : vtm->n_threads;
1568   prealloc_conn_per_wrk = tcp_cfg.preallocated_connections / n_workers;
1569
1570   for (thread = 0; thread < num_threads; thread++)
1571     {
1572       vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked, 255);
1573       vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects, 255);
1574       vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked);
1575       vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects);
1576       tm->wrk_ctx[thread].vm = vlib_mains[thread];
1577
1578       /*
1579        * Preallocate connections. Assume that thread 0 won't
1580        * use preallocated threads when running multi-core
1581        */
1582       if ((thread > 0 || num_threads == 1) && prealloc_conn_per_wrk)
1583         pool_init_fixed (tm->connections[thread], prealloc_conn_per_wrk);
1584     }
1585
1586   /*
1587    * Use a preallocated half-open connection pool?
1588    */
1589   if (tcp_cfg.preallocated_half_open_connections)
1590     pool_init_fixed (tm->half_open_connections,
1591                      tcp_cfg.preallocated_half_open_connections);
1592
1593   /* Initialize clocks per tick for TCP timestamp. Used to compute
1594    * monotonically increasing timestamps. */
1595   tm->tstamp_ticks_per_clock = vm->clib_time.seconds_per_clock
1596     / TCP_TSTAMP_RESOLUTION;
1597
1598   if (num_threads > 1)
1599     {
1600       clib_spinlock_init (&tm->half_open_lock);
1601     }
1602
1603   tcp_initialize_timer_wheels (tm);
1604   tcp_initialize_iss_seed (tm);
1605
1606   tm->bytes_per_buffer = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
1607   tm->cc_last_type = TCP_CC_LAST;
1608   return error;
1609 }
1610
1611 clib_error_t *
1612 vnet_tcp_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en)
1613 {
1614   if (is_en)
1615     {
1616       if (tcp_main.is_enabled)
1617         return 0;
1618
1619       return tcp_main_enable (vm);
1620     }
1621   else
1622     {
1623       tcp_main.is_enabled = 0;
1624     }
1625
1626   return 0;
1627 }
1628
1629 void
1630 tcp_punt_unknown (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 is_add)
1631 {
1632   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1633   if (is_ip4)
1634     tm->punt_unknown4 = is_add;
1635   else
1636     tm->punt_unknown6 = is_add;
1637 }
1638
1639 /**
1640  * Initialize default values for tcp parameters
1641  */
1642 static void
1643 tcp_configuration_init (void)
1644 {
1645   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated at that point so use some
1646    * predefined value. For SYN-ACK we still want the scale to be computed in
1647    * the same way */
1648   tcp_cfg.max_rx_fifo = 32 << 20;
1649   tcp_cfg.min_rx_fifo = 4 << 10;
1650
1651   tcp_cfg.default_mtu = 1500;
1652   tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = 0;
1653   tcp_cfg.enable_tx_pacing = 1;
1654   tcp_cfg.allow_tso = 0;
1655   tcp_cfg.cc_algo = TCP_CC_NEWRENO;
1656   tcp_cfg.rwnd_min_update_ack = 1;
1657
1658   /* Time constants defined as timer tick (100ms) multiples */
1659   tcp_cfg.delack_time = 1;      /* 0.1s */
1660   tcp_cfg.closewait_time = 20;  /* 2s */
1661   tcp_cfg.timewait_time = 100;  /* 10s */
1662   tcp_cfg.finwait1_time = 600;  /* 60s */
1663   tcp_cfg.lastack_time = 300;   /* 30s */
1664   tcp_cfg.finwait2_time = 300;  /* 30s */
1665   tcp_cfg.closing_time = 300;   /* 30s */
1666   tcp_cfg.cleanup_time = 1;     /* 0.1s */
1667 }
1668
1669 static clib_error_t *
1670 tcp_init (vlib_main_t * vm)
1671 {
1672   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1673   ip_main_t *im = &ip_main;
1674   ip_protocol_info_t *pi;
1675
1676   /* Session layer, and by implication tcp, are disabled by default */
1677   tm->is_enabled = 0;
1678
1679   /* Register with IP for header parsing */
1680   pi = ip_get_protocol_info (im, IP_PROTOCOL_TCP);
1681   if (pi == 0)
1682     return clib_error_return (0, "TCP protocol info AWOL");
1683   pi->format_header = format_tcp_header;
1684   pi->unformat_pg_edit = unformat_pg_tcp_header;
1685
1686   /* Register as transport with session layer */
1687   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1688                                FIB_PROTOCOL_IP4, tcp4_output_node.index);
1689   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1690                                FIB_PROTOCOL_IP6, tcp6_output_node.index);
1691
1692   tcp_api_reference ();
1693   tcp_configuration_init ();
1694
1695   tm->cc_algo_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
1696
1697   return 0;
1698 }
1699
1700 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_init);
1701
1702 uword
1703 unformat_tcp_cc_algo (unformat_input_t * input, va_list * va)
1704 {
1705   tcp_cc_algorithm_type_e *result = va_arg (*va, tcp_cc_algorithm_type_e *);
1706   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1707   char *cc_algo_name;
1708   u8 found = 0;
1709   uword *p;
1710
1711   if (unformat (input, "%s", &cc_algo_name)
1712       && ((p = hash_get_mem (tm->cc_algo_by_name, cc_algo_name))))
1713     {
1714       *result = *p;
1715       found = 1;
1716     }
1717
1718   vec_free (cc_algo_name);
1719   return found;
1720 }
1721
1722 uword
1723 unformat_tcp_cc_algo_cfg (unformat_input_t * input, va_list * va)
1724 {
1725   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1726   tcp_cc_algorithm_t *cc_alg;
1727   unformat_input_t sub_input;
1728   int found = 0;
1729
1730   vec_foreach (cc_alg, tm->cc_algos)
1731   {
1732     if (!unformat (input, cc_alg->name))
1733       continue;
1734
1735     if (cc_alg->unformat_cfg
1736         && unformat (input, "%U", unformat_vlib_cli_sub_input, &sub_input))
1737       {
1738         if (cc_alg->unformat_cfg (&sub_input))
1739           found = 1;
1740       }
1741   }
1742   return found;
1743 }
1744
1745 static clib_error_t *
1746 tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
1747 {
1748   u32 cwnd_multiplier, tmp_time;
1749   uword memory_size;
1750
1751   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1752     {
1753       if (unformat (input, "preallocated-connections %d",
1754                     &tcp_cfg.preallocated_connections))
1755         ;
1756       else if (unformat (input, "preallocated-half-open-connections %d",
1757                          &tcp_cfg.preallocated_half_open_connections))
1758         ;
1759       else if (unformat (input, "buffer-fail-fraction %f",
1760                          &tcp_cfg.buffer_fail_fraction))
1761         ;
1762       else if (unformat (input, "max-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1763                          &memory_size))
1764         {
1765           if (memory_size >= 0x100000000)
1766             {
1767               return clib_error_return
1768                 (0, "max-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1769                  memory_size);
1770             }
1771           tcp_cfg.max_rx_fifo = memory_size;
1772         }
1773       else if (unformat (input, "min-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1774                          &memory_size))
1775         {
1776           if (memory_size >= 0x100000000)
1777             {
1778               return clib_error_return
1779                 (0, "min-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1780                  memory_size);
1781             }
1782           tcp_cfg.min_rx_fifo = memory_size;
1783         }
1784       else if (unformat (input, "mtu %u", &tcp_cfg.default_mtu))
1785         ;
1786       else if (unformat (input, "rwnd-min-update-ack %d",
1787                          &tcp_cfg.rwnd_min_update_ack))
1788         ;
1789       else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %u",
1790                          &cwnd_multiplier))
1791         tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = cwnd_multiplier;
1792       else if (unformat (input, "no-tx-pacing"))
1793         tcp_cfg.enable_tx_pacing = 0;
1794       else if (unformat (input, "tso"))
1795         tcp_cfg.allow_tso = 1;
1796       else if (unformat (input, "cc-algo %U", unformat_tcp_cc_algo,
1797                          &tcp_cfg.cc_algo))
1798         ;
1799       else if (unformat (input, "%U", unformat_tcp_cc_algo_cfg))
1800         ;
1801       else if (unformat (input, "closewait-time %u", &tmp_time))
1802         tcp_cfg.closewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1803       else if (unformat (input, "timewait-time %u", &tmp_time))
1804         tcp_cfg.timewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1805       else if (unformat (input, "finwait1-time %u", &tmp_time))
1806         tcp_cfg.finwait1_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1807       else if (unformat (input, "finwait2-time %u", &tmp_time))
1808         tcp_cfg.finwait2_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1809       else if (unformat (input, "lastack-time %u", &tmp_time))
1810         tcp_cfg.lastack_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1811       else if (unformat (input, "closing-time %u", &tmp_time))
1812         tcp_cfg.closing_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1813       else if (unformat (input, "cleanup-time %u", &tmp_time))
1814         tcp_cfg.cleanup_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1815       else
1816         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
1817                                   format_unformat_error, input);
1818     }
1819   return 0;
1820 }
1821
1822 VLIB_CONFIG_FUNCTION (tcp_config_fn, "tcp");
1823
1824
1825 /**
1826  * \brief Configure an ipv4 source address range
1827  * @param vm vlib_main_t pointer
1828  * @param start first ipv4 address in the source address range
1829  * @param end last ipv4 address in the source address range
1830  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1831  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1832  */
1833
1834 int
1835 tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1836                                        ip4_address_t * start,
1837                                        ip4_address_t * end, u32 table_id)
1838 {
1839   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
1840   u32 start_host_byte_order, end_host_byte_order;
1841   fib_prefix_t prefix;
1842   fib_node_index_t fei;
1843   u32 fib_index = 0;
1844   u32 sw_if_index;
1845   int rv;
1846
1847   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1848
1849   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP4, table_id);
1850
1851   if (fib_index == ~0)
1852     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1853
1854   start_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (start->as_u32);
1855   end_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (end->as_u32);
1856
1857   /* sanity check for reversed args or some such */
1858   if ((end_host_byte_order - start_host_byte_order) > (10 << 10))
1859     return VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT;
1860
1861   /* Lookup the last address, to identify the interface involved */
1862   prefix.fp_len = 32;
1863   prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1864   memcpy (&prefix.fp_addr.ip4, end, sizeof (ip4_address_t));
1865
1866   fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1867
1868   /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1869   if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1870     return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1871
1872   sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1873
1874   /* Configure proxy arp across the range */
1875   rv = vnet_proxy_arp_add_del (start, end, fib_index, 0 /* is_del */ );
1876
1877   if (rv)
1878     return rv;
1879
1880   rv = vnet_proxy_arp_enable_disable (vnm, sw_if_index, 1);
1881
1882   if (rv)
1883     return rv;
1884
1885   do
1886     {
1887       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1888
1889       vec_add1 (tcp_cfg.ip4_src_addrs, start[0]);
1890
1891       /* Add local adjacencies for the range */
1892
1893       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP4, ~0 /* sw_if_index */ ,
1894                                NULL, &dpo);
1895       prefix.fp_len = 32;
1896       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1897       prefix.fp_addr.ip4.as_u32 = start->as_u32;
1898
1899       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1900                                           &prefix,
1901                                           FIB_SOURCE_API,
1902                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
1903       dpo_reset (&dpo);
1904
1905       start_host_byte_order++;
1906       start->as_u32 = clib_host_to_net_u32 (start_host_byte_order);
1907     }
1908   while (start_host_byte_order <= end_host_byte_order);
1909
1910   return 0;
1911 }
1912
1913 /**
1914  * \brief Configure an ipv6 source address range
1915  * @param vm vlib_main_t pointer
1916  * @param start first ipv6 address in the source address range
1917  * @param end last ipv6 address in the source address range
1918  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1919  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1920  */
1921
1922 int
1923 tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1924                                        ip6_address_t * start,
1925                                        ip6_address_t * end, u32 table_id)
1926 {
1927   fib_prefix_t prefix;
1928   u32 fib_index = 0;
1929   fib_node_index_t fei;
1930   u32 sw_if_index;
1931
1932   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1933
1934   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP6, table_id);
1935
1936   if (fib_index == ~0)
1937     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1938
1939   while (1)
1940     {
1941       int i;
1942       ip6_address_t tmp;
1943       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1944
1945       /* Remember this address */
1946       vec_add1 (tcp_cfg.ip6_src_addrs, start[0]);
1947
1948       /* Lookup the prefix, to identify the interface involved */
1949       prefix.fp_len = 128;
1950       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
1951       memcpy (&prefix.fp_addr.ip6, start, sizeof (ip6_address_t));
1952
1953       fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1954
1955       /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1956       if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1957         return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1958
1959       sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1960
1961       if (sw_if_index == (u32) ~ 0)
1962         return VNET_API_ERROR_NO_MATCHING_INTERFACE;
1963
1964       /* Add a proxy neighbor discovery entry for this address */
1965       ip6_neighbor_proxy_add_del (sw_if_index, start, 0 /* is_del */ );
1966
1967       /* Add a receive adjacency for this address */
1968       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP6, ~0 /* sw_if_index */ ,
1969                                NULL, &dpo);
1970
1971       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1972                                           &prefix,
1973                                           FIB_SOURCE_API,
1974                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
1975       dpo_reset (&dpo);
1976
1977       /* Done with the entire range? */
1978       if (!memcmp (start, end, sizeof (start[0])))
1979         break;
1980
1981       /* Increment the address. DGMS. */
1982       tmp = start[0];
1983       for (i = 15; i >= 0; i--)
1984         {
1985           tmp.as_u8[i] += 1;
1986           if (tmp.as_u8[i] != 0)
1987             break;
1988         }
1989       start[0] = tmp;
1990     }
1991   return 0;
1992 }
1993
1994 static clib_error_t *
1995 tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
1996                  unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd_arg)
1997 {
1998   ip4_address_t v4start, v4end;
1999   ip6_address_t v6start, v6end;
2000   u32 table_id = 0;
2001   int v4set = 0;
2002   int v6set = 0;
2003   int rv;
2004
2005   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2006     {
2007       if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip4_address, &v4start,
2008                     unformat_ip4_address, &v4end))
2009         v4set = 1;
2010       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip4_address, &v4start))
2011         {
2012           memcpy (&v4end, &v4start, sizeof (v4start));
2013           v4set = 1;
2014         }
2015       else if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip6_address, &v6start,
2016                          unformat_ip6_address, &v6end))
2017         v6set = 1;
2018       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip6_address, &v6start))
2019         {
2020           memcpy (&v6end, &v6start, sizeof (v6start));
2021           v6set = 1;
2022         }
2023       else if (unformat (input, "fib-table %d", &table_id))
2024         ;
2025       else
2026         break;
2027     }
2028
2029   if (!v4set && !v6set)
2030     return clib_error_return (0, "at least one v4 or v6 address required");
2031
2032   if (v4set)
2033     {
2034       rv = tcp_configure_v4_source_address_range (vm, &v4start, &v4end,
2035                                                   table_id);
2036       switch (rv)
2037         {
2038         case 0:
2039           break;
2040
2041         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2042           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2043
2044         case VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT:
2045           return clib_error_return (0, "Invalid address range %U - %U",
2046                                     format_ip4_address, &v4start,
2047                                     format_ip4_address, &v4end);
2048         default:
2049           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2050           break;
2051         }
2052     }
2053   if (v6set)
2054     {
2055       rv = tcp_configure_v6_source_address_range (vm, &v6start, &v6end,
2056                                                   table_id);
2057       switch (rv)
2058         {
2059         case 0:
2060           break;
2061
2062         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2063           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2064
2065         default:
2066           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2067           break;
2068         }
2069     }
2070   return 0;
2071 }
2072
2073 /* *INDENT-OFF* */
2074 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_src_address_command, static) =
2075 {
2076   .path = "tcp src-address",
2077   .short_help = "tcp src-address <ip-addr> [- <ip-addr>] add src address range",
2078   .function = tcp_src_address,
2079 };
2080 /* *INDENT-ON* */
2081
2082 static u8 *
2083 tcp_scoreboard_dump_trace (u8 * s, sack_scoreboard_t * sb)
2084 {
2085 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2086
2087   scoreboard_trace_elt_t *block;
2088   int i = 0;
2089
2090   if (!sb->trace)
2091     return s;
2092
2093   s = format (s, "scoreboard trace:");
2094   vec_foreach (block, sb->trace)
2095   {
2096     s = format (s, "{%u, %u, %u, %u, %u}, ", block->start, block->end,
2097                 block->ack, block->snd_una_max, block->group);
2098     if ((++i % 3) == 0)
2099       s = format (s, "\n");
2100   }
2101   return s;
2102 #else
2103   return 0;
2104 #endif
2105 }
2106
2107 static clib_error_t *
2108 tcp_show_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2109                               vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2110 {
2111   transport_connection_t *tconn = 0;
2112   tcp_connection_t *tc;
2113   u8 *s = 0;
2114   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2115     {
2116       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2117                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2118         ;
2119       else
2120         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2121                                   format_unformat_error, input);
2122     }
2123
2124   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2125     {
2126       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2127       return 0;
2128     }
2129
2130   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2131   s = tcp_scoreboard_dump_trace (s, &tc->sack_sb);
2132   vlib_cli_output (vm, "%v", s);
2133   return 0;
2134 }
2135
2136 /* *INDENT-OFF* */
2137 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_show_scoreboard_trace_command, static) =
2138 {
2139   .path = "show tcp scoreboard trace",
2140   .short_help = "show tcp scoreboard trace <connection>",
2141   .function = tcp_show_scoreboard_trace_fn,
2142 };
2143 /* *INDENT-ON* */
2144
2145 u8 *
2146 tcp_scoreboard_replay (u8 * s, tcp_connection_t * tc, u8 verbose)
2147 {
2148   int i, trace_len;
2149   scoreboard_trace_elt_t *trace;
2150   u32 next_ack, left, group, has_new_ack = 0;
2151   tcp_connection_t _dummy_tc, *dummy_tc = &_dummy_tc;
2152   sack_block_t *block;
2153
2154   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2155     {
2156       s = format (s, "scoreboard tracing not enabled");
2157       return s;
2158     }
2159
2160   if (!tc)
2161     return s;
2162
2163   clib_memset (dummy_tc, 0, sizeof (*dummy_tc));
2164   tcp_connection_timers_init (dummy_tc);
2165   scoreboard_init (&dummy_tc->sack_sb);
2166   dummy_tc->rcv_opts.flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
2167
2168 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2169   trace = tc->sack_sb.trace;
2170   trace_len = vec_len (tc->sack_sb.trace);
2171 #endif
2172
2173   for (i = 0; i < trace_len; i++)
2174     {
2175       if (trace[i].ack != 0)
2176         {
2177           dummy_tc->snd_una = trace[i].ack - 1448;
2178           dummy_tc->snd_una_max = trace[i].ack;
2179         }
2180     }
2181
2182   left = 0;
2183   while (left < trace_len)
2184     {
2185       group = trace[left].group;
2186       vec_reset_length (dummy_tc->rcv_opts.sacks);
2187       has_new_ack = 0;
2188       while (trace[left].group == group)
2189         {
2190           if (trace[left].ack != 0)
2191             {
2192               if (verbose)
2193                 s = format (s, "Adding ack %u, snd_una_max %u, segs: ",
2194                             trace[left].ack, trace[left].snd_una_max);
2195               dummy_tc->snd_una_max = trace[left].snd_una_max;
2196               next_ack = trace[left].ack;
2197               has_new_ack = 1;
2198             }
2199           else
2200             {
2201               if (verbose)
2202                 s = format (s, "[%u, %u], ", trace[left].start,
2203                             trace[left].end);
2204               vec_add2 (dummy_tc->rcv_opts.sacks, block, 1);
2205               block->start = trace[left].start;
2206               block->end = trace[left].end;
2207             }
2208           left++;
2209         }
2210
2211       /* Push segments */
2212       tcp_rcv_sacks (dummy_tc, next_ack);
2213       if (has_new_ack)
2214         dummy_tc->snd_una = next_ack;
2215
2216       if (verbose)
2217         s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard,
2218                     &dummy_tc->sack_sb);
2219
2220     }
2221   s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard, &dummy_tc->sack_sb);
2222
2223   return s;
2224 }
2225
2226 static clib_error_t *
2227 tcp_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2228                          vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2229 {
2230   transport_connection_t *tconn = 0;
2231   tcp_connection_t *tc = 0;
2232   u8 *str = 0;
2233   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2234     {
2235       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2236                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2237         ;
2238       else
2239         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2240                                   format_unformat_error, input);
2241     }
2242
2243   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2244     {
2245       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2246       return 0;
2247     }
2248
2249   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2250   if (!tc)
2251     {
2252       vlib_cli_output (vm, "connection not found");
2253       return 0;
2254     }
2255   str = tcp_scoreboard_replay (str, tc, 1);
2256   vlib_cli_output (vm, "%v", str);
2257   return 0;
2258 }
2259
2260 /* *INDENT-OFF* */
2261 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_replay_scoreboard_command, static) =
2262 {
2263   .path = "tcp replay scoreboard",
2264   .short_help = "tcp replay scoreboard <connection>",
2265   .function = tcp_scoreboard_trace_fn,
2266 };
2267 /* *INDENT-ON* */
2268
2269 static clib_error_t *
2270 show_tcp_punt_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2271                   vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2272 {
2273   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2274   if (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2275     return clib_error_return (0, "unknown input `%U'", format_unformat_error,
2276                               input);
2277   vlib_cli_output (vm, "IPv4 TCP punt: %s",
2278                    tm->punt_unknown4 ? "enabled" : "disabled");
2279   vlib_cli_output (vm, "IPv6 TCP punt: %s",
2280                    tm->punt_unknown6 ? "enabled" : "disabled");
2281   return 0;
2282 }
2283 /* *INDENT-OFF* */
2284 VLIB_CLI_COMMAND (show_tcp_punt_command, static) =
2285 {
2286   .path = "show tcp punt",
2287   .short_help = "show tcp punt",
2288   .function = show_tcp_punt_fn,
2289 };
2290 /* *INDENT-ON* */
2291
2292 /*
2293  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2294  *
2295  * Local Variables:
2296  * eval: (c-set-style "gnu")
2297  * End:
2298  */