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