tcp: avoid retransmits post reset
[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, " cong:   %U", format_tcp_congestion, tc);
1022
1023   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1024     {
1025       s = format (s, " sboard: %U\n", format_tcp_scoreboard, &tc->sack_sb,
1026                   tc);
1027       s = format (s, " stats: %U\n", format_tcp_stats, tc);
1028     }
1029   if (vec_len (tc->snd_sacks))
1030     s = format (s, " sacks tx: %U\n", format_tcp_sacks, tc);
1031
1032   return s;
1033 }
1034
1035 static u8 *
1036 format_tcp_connection_id (u8 * s, va_list * args)
1037 {
1038   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1039   if (!tc)
1040     return s;
1041   if (tc->c_is_ip4)
1042     {
1043       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
1044                   tc->c_s_index, "T", format_ip4_address, &tc->c_lcl_ip4,
1045                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip4_address,
1046                   &tc->c_rmt_ip4, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
1047     }
1048   else
1049     {
1050       s = format (s, "[%d:%d][%s] %U:%d->%U:%d", tc->c_thread_index,
1051                   tc->c_s_index, "T", format_ip6_address, &tc->c_lcl_ip6,
1052                   clib_net_to_host_u16 (tc->c_lcl_port), format_ip6_address,
1053                   &tc->c_rmt_ip6, clib_net_to_host_u16 (tc->c_rmt_port));
1054     }
1055
1056   return s;
1057 }
1058
1059 u8 *
1060 format_tcp_connection (u8 * s, va_list * args)
1061 {
1062   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1063   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1064
1065   if (!tc)
1066     return s;
1067   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1068   if (verbose)
1069     {
1070       s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1071       if (verbose > 1)
1072         s = format (s, "\n%U", format_tcp_vars, tc);
1073     }
1074
1075   return s;
1076 }
1077
1078 static u8 *
1079 format_tcp_session (u8 * s, va_list * args)
1080 {
1081   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1082   u32 thread_index = va_arg (*args, u32);
1083   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1084   tcp_connection_t *tc;
1085
1086   tc = tcp_connection_get (tci, thread_index);
1087   if (tc)
1088     s = format (s, "%U", format_tcp_connection, tc, verbose);
1089   else
1090     s = format (s, "empty\n");
1091   return s;
1092 }
1093
1094 static u8 *
1095 format_tcp_listener_session (u8 * s, va_list * args)
1096 {
1097   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1098   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1099   u32 verbose = va_arg (*args, u32);
1100   tcp_connection_t *tc = tcp_listener_get (tci);
1101   s = format (s, "%-50U", format_tcp_connection_id, tc);
1102   if (verbose)
1103     s = format (s, "%-15U", format_tcp_state, tc->state);
1104   return s;
1105 }
1106
1107 static u8 *
1108 format_tcp_half_open_session (u8 * s, va_list * args)
1109 {
1110   u32 tci = va_arg (*args, u32);
1111   u32 __clib_unused thread_index = va_arg (*args, u32);
1112   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (tci);
1113   return format (s, "%U", format_tcp_connection_id, tc);
1114 }
1115
1116 u8 *
1117 format_tcp_sacks (u8 * s, va_list * args)
1118 {
1119   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1120   sack_block_t *sacks = tc->snd_sacks;
1121   sack_block_t *block;
1122   int i, len = 0;
1123
1124   len = vec_len (sacks);
1125   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1126     {
1127       block = &sacks[i];
1128       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->irs,
1129                   block->end - tc->irs);
1130     }
1131   if (len)
1132     {
1133       block = &sacks[len - 1];
1134       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->irs,
1135                   block->end - tc->irs);
1136     }
1137   return s;
1138 }
1139
1140 u8 *
1141 format_tcp_rcv_sacks (u8 * s, va_list * args)
1142 {
1143   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1144   sack_block_t *sacks = tc->rcv_opts.sacks;
1145   sack_block_t *block;
1146   int i, len = 0;
1147
1148   len = vec_len (sacks);
1149   for (i = 0; i < len - 1; i++)
1150     {
1151       block = &sacks[i];
1152       s = format (s, " start %u end %u\n", block->start - tc->iss,
1153                   block->end - tc->iss);
1154     }
1155   if (len)
1156     {
1157       block = &sacks[len - 1];
1158       s = format (s, " start %u end %u", block->start - tc->iss,
1159                   block->end - tc->iss);
1160     }
1161   return s;
1162 }
1163
1164 static u8 *
1165 format_tcp_sack_hole (u8 * s, va_list * args)
1166 {
1167   sack_scoreboard_hole_t *hole = va_arg (*args, sack_scoreboard_hole_t *);
1168   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1169   if (tc)
1170     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start - tc->iss, hole->end - tc->iss);
1171   else
1172     s = format (s, "  [%u, %u]", hole->start, hole->end);
1173   return s;
1174 }
1175
1176 u8 *
1177 format_tcp_scoreboard (u8 * s, va_list * args)
1178 {
1179   sack_scoreboard_t *sb = va_arg (*args, sack_scoreboard_t *);
1180   tcp_connection_t *tc = va_arg (*args, tcp_connection_t *);
1181   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1182   u32 indent = format_get_indent (s);
1183
1184   s = format (s, "sacked %u last_sacked %u lost %u last_lost %u"
1185               " rxt_sacked %u\n",
1186               sb->sacked_bytes, sb->last_sacked_bytes, sb->lost_bytes,
1187               sb->last_lost_bytes, sb->rxt_sacked);
1188   s = format (s, "%Ulast_delivered %u high_sacked %u is_reneging %u\n",
1189               format_white_space, indent, sb->last_bytes_delivered,
1190               sb->high_sacked - tc->iss, sb->is_reneging);
1191   s = format (s, "%Ucur_rxt_hole %u high_rxt %u rescue_rxt %u",
1192               format_white_space, indent, sb->cur_rxt_hole,
1193               sb->high_rxt - tc->iss, sb->rescue_rxt - tc->iss);
1194
1195   hole = scoreboard_first_hole (sb);
1196   if (hole)
1197     s = format (s, "\n%Uhead %u tail %u %u holes:\n%U", format_white_space,
1198                 indent, sb->head, sb->tail, pool_elts (sb->holes),
1199                 format_white_space, indent);
1200
1201   while (hole)
1202     {
1203       s = format (s, "%U", format_tcp_sack_hole, hole, tc);
1204       hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
1205     }
1206
1207   return s;
1208 }
1209
1210 static transport_connection_t *
1211 tcp_session_get_transport (u32 conn_index, u32 thread_index)
1212 {
1213   tcp_connection_t *tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1214   if (PREDICT_FALSE (!tc))
1215     return 0;
1216   return &tc->connection;
1217 }
1218
1219 static transport_connection_t *
1220 tcp_half_open_session_get_transport (u32 conn_index)
1221 {
1222   tcp_connection_t *tc = tcp_half_open_connection_get (conn_index);
1223   return &tc->connection;
1224 }
1225
1226 static u16
1227 tcp_session_cal_goal_size (tcp_connection_t * tc)
1228 {
1229   u16 goal_size = tc->snd_mss;
1230
1231   goal_size = TCP_MAX_GSO_SZ - tc->snd_mss % TCP_MAX_GSO_SZ;
1232   goal_size = clib_min (goal_size, tc->snd_wnd / 2);
1233
1234   return goal_size > tc->snd_mss ? goal_size : tc->snd_mss;
1235 }
1236
1237 /**
1238  * Compute maximum segment size for session layer.
1239  *
1240  * Since the result needs to be the actual data length, it first computes
1241  * the tcp options to be used in the next burst and subtracts their
1242  * length from the connection's snd_mss.
1243  */
1244 static u16
1245 tcp_session_send_mss (transport_connection_t * trans_conn)
1246 {
1247   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1248
1249   /* Ensure snd_mss does accurately reflect the amount of data we can push
1250    * in a segment. This also makes sure that options are updated according to
1251    * the current state of the connection. */
1252   tcp_update_burst_snd_vars (tc);
1253
1254   if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO))
1255     return tcp_session_cal_goal_size (tc);
1256
1257   return tc->snd_mss;
1258 }
1259
1260 always_inline u32
1261 tcp_round_snd_space (tcp_connection_t * tc, u32 snd_space)
1262 {
1263   if (PREDICT_FALSE (tc->snd_wnd < tc->snd_mss))
1264     {
1265       return tc->snd_wnd <= snd_space ? tc->snd_wnd : 0;
1266     }
1267
1268   /* If not snd_wnd constrained and we can't write at least a segment,
1269    * don't try at all */
1270   if (PREDICT_FALSE (snd_space < tc->snd_mss))
1271     return snd_space < tc->cwnd ? 0 : snd_space;
1272
1273   /* round down to mss multiple */
1274   return snd_space - (snd_space % tc->snd_mss);
1275 }
1276
1277 /**
1278  * Compute tx window session is allowed to fill.
1279  *
1280  * Takes into account available send space, snd_mss and the congestion
1281  * state of the connection. If possible, the value returned is a multiple
1282  * of snd_mss.
1283  *
1284  * @param tc tcp connection
1285  * @return number of bytes session is allowed to write
1286  */
1287 static inline u32
1288 tcp_snd_space_inline (tcp_connection_t * tc)
1289 {
1290   int snd_space;
1291
1292   if (PREDICT_FALSE (tcp_in_fastrecovery (tc)
1293                      || tc->state == TCP_STATE_CLOSED))
1294     return 0;
1295
1296   snd_space = tcp_available_output_snd_space (tc);
1297
1298   /* If we got dupacks or sacked bytes but we're not yet in recovery, try
1299    * to force the peer to send enough dupacks to start retransmitting as
1300    * per Limited Transmit (RFC3042)
1301    */
1302   if (PREDICT_FALSE (tc->rcv_dupacks != 0 || tc->sack_sb.sacked_bytes))
1303     {
1304       if (tc->limited_transmit != tc->snd_nxt
1305           && (seq_lt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt - 2 * tc->snd_mss)
1306               || seq_gt (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt)))
1307         tc->limited_transmit = tc->snd_nxt;
1308
1309       ASSERT (seq_leq (tc->limited_transmit, tc->snd_nxt));
1310
1311       int snt_limited = tc->snd_nxt - tc->limited_transmit;
1312       snd_space = clib_max ((int) 2 * tc->snd_mss - snt_limited, 0);
1313     }
1314   return tcp_round_snd_space (tc, snd_space);
1315 }
1316
1317 u32
1318 tcp_snd_space (tcp_connection_t * tc)
1319 {
1320   return tcp_snd_space_inline (tc);
1321 }
1322
1323 static u32
1324 tcp_session_send_space (transport_connection_t * trans_conn)
1325 {
1326   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1327   return clib_min (tcp_snd_space_inline (tc),
1328                    tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
1329 }
1330
1331 static u32
1332 tcp_session_tx_fifo_offset (transport_connection_t * trans_conn)
1333 {
1334   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) trans_conn;
1335
1336   ASSERT (seq_geq (tc->snd_nxt, tc->snd_una));
1337
1338   /* This still works if fast retransmit is on */
1339   return (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
1340 }
1341
1342 static void
1343 tcp_update_time (f64 now, u8 thread_index)
1344 {
1345   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1346
1347   tcp_set_time_now (wrk);
1348   tw_timer_expire_timers_16t_2w_512sl (&wrk->timer_wheel, now);
1349   tcp_flush_frames_to_output (wrk);
1350 }
1351
1352 static void
1353 tcp_session_flush_data (transport_connection_t * tconn)
1354 {
1355   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1356   if (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING)
1357     return;
1358   tc->flags |= TCP_CONN_PSH_PENDING;
1359   tc->psh_seq = tc->snd_una + transport_max_tx_dequeue (tconn) - 1;
1360 }
1361
1362 /* *INDENT-OFF* */
1363 const static transport_proto_vft_t tcp_proto = {
1364   .enable = vnet_tcp_enable_disable,
1365   .start_listen = tcp_session_bind,
1366   .stop_listen = tcp_session_unbind,
1367   .push_header = tcp_session_push_header,
1368   .get_connection = tcp_session_get_transport,
1369   .get_listener = tcp_session_get_listener,
1370   .get_half_open = tcp_half_open_session_get_transport,
1371   .connect = tcp_session_open,
1372   .close = tcp_session_close,
1373   .cleanup = tcp_session_cleanup,
1374   .reset = tcp_session_reset,
1375   .send_mss = tcp_session_send_mss,
1376   .send_space = tcp_session_send_space,
1377   .update_time = tcp_update_time,
1378   .tx_fifo_offset = tcp_session_tx_fifo_offset,
1379   .flush_data = tcp_session_flush_data,
1380   .custom_tx = tcp_session_custom_tx,
1381   .format_connection = format_tcp_session,
1382   .format_listener = format_tcp_listener_session,
1383   .format_half_open = format_tcp_half_open_session,
1384   .transport_options = {
1385     .tx_type = TRANSPORT_TX_PEEK,
1386     .service_type = TRANSPORT_SERVICE_VC,
1387   },
1388 };
1389 /* *INDENT-ON* */
1390
1391 void
1392 tcp_connection_tx_pacer_update (tcp_connection_t * tc)
1393 {
1394   if (!transport_connection_is_tx_paced (&tc->connection))
1395     return;
1396
1397   transport_connection_tx_pacer_update (&tc->connection,
1398                                         tcp_cc_get_pacing_rate (tc));
1399 }
1400
1401 void
1402 tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
1403                                u32 start_bucket)
1404 {
1405   f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
1406   u64 rate = (u64) window / srtt;
1407   transport_connection_tx_pacer_reset (&tc->connection, rate, start_bucket);
1408 }
1409
1410 static void
1411 tcp_timer_waitclose_handler (u32 conn_index)
1412 {
1413   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1414   tcp_connection_t *tc;
1415
1416   tc = tcp_connection_get (conn_index, thread_index);
1417   if (!tc)
1418     return;
1419
1420   tc->timers[TCP_TIMER_WAITCLOSE] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1421
1422   switch (tc->state)
1423     {
1424     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1425       tcp_connection_timers_reset (tc);
1426       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1427
1428       if (!(tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG))
1429         {
1430           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1431           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1432           break;
1433         }
1434
1435       /* Session didn't come back with a close. Send FIN either way
1436        * and switch to LAST_ACK. */
1437       tcp_cong_recovery_off (tc);
1438       /* Make sure we don't try to send unsent data */
1439       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1440       tcp_send_fin (tc);
1441       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_LAST_ACK);
1442
1443       /* Make sure we don't wait in LAST ACK forever */
1444       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.lastack_time);
1445
1446       /* Don't delete the connection yet */
1447       break;
1448     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1449       tcp_connection_timers_reset (tc);
1450       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1451       if (tc->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
1452         {
1453           /* If FIN pending, we haven't sent everything, but we did try.
1454            * Notify session layer that transport is closed. */
1455           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1456           tcp_send_reset (tc);
1457           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1458         }
1459       else
1460         {
1461           /* We've sent the fin but no progress. Close the connection and
1462            * to make sure everything is flushed, setup a cleanup timer */
1463           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1464           tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1465         }
1466       break;
1467     case TCP_STATE_LAST_ACK:
1468     case TCP_STATE_CLOSING:
1469       tcp_connection_timers_reset (tc);
1470       tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1471       tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1472       session_transport_closed_notify (&tc->connection);
1473       break;
1474     default:
1475       tcp_connection_del (tc);
1476       break;
1477     }
1478 }
1479
1480 /* *INDENT-OFF* */
1481 static timer_expiration_handler *timer_expiration_handlers[TCP_N_TIMERS] =
1482 {
1483     tcp_timer_retransmit_handler,
1484     tcp_timer_delack_handler,
1485     tcp_timer_persist_handler,
1486     tcp_timer_waitclose_handler,
1487     tcp_timer_retransmit_syn_handler,
1488 };
1489 /* *INDENT-ON* */
1490
1491 static void
1492 tcp_expired_timers_dispatch (u32 * expired_timers)
1493 {
1494   int i;
1495   u32 connection_index, timer_id;
1496
1497   for (i = 0; i < vec_len (expired_timers); i++)
1498     {
1499       /* Get session index and timer id */
1500       connection_index = expired_timers[i] & 0x0FFFFFFF;
1501       timer_id = expired_timers[i] >> 28;
1502
1503       TCP_EVT (TCP_EVT_TIMER_POP, connection_index, timer_id);
1504
1505       /* Handle expiration */
1506       (*timer_expiration_handlers[timer_id]) (connection_index);
1507     }
1508 }
1509
1510 static void
1511 tcp_initialize_timer_wheels (tcp_main_t * tm)
1512 {
1513   tw_timer_wheel_16t_2w_512sl_t *tw;
1514   /* *INDENT-OFF* */
1515   foreach_vlib_main (({
1516     tw = &tm->wrk_ctx[ii].timer_wheel;
1517     tw_timer_wheel_init_16t_2w_512sl (tw, tcp_expired_timers_dispatch,
1518                                       TCP_TIMER_TICK, ~0);
1519     tw->last_run_time = vlib_time_now (this_vlib_main);
1520   }));
1521   /* *INDENT-ON* */
1522 }
1523
1524 static void
1525 tcp_initialize_iss_seed (tcp_main_t * tm)
1526 {
1527   u32 default_seed = random_default_seed ();
1528   u64 time_now = clib_cpu_time_now ();
1529
1530   tm->iss_seed.first = (u64) random_u32 (&default_seed) << 32;
1531   tm->iss_seed.second = random_u64 (&time_now);
1532 }
1533
1534 static clib_error_t *
1535 tcp_main_enable (vlib_main_t * vm)
1536 {
1537   vlib_thread_main_t *vtm = vlib_get_thread_main ();
1538   u32 num_threads, n_workers, prealloc_conn_per_wrk;
1539   tcp_connection_t *tc __attribute__ ((unused));
1540   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1541   clib_error_t *error = 0;
1542   int thread;
1543
1544   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip_main_init)))
1545     return error;
1546   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip4_lookup_init)))
1547     return error;
1548   if ((error = vlib_call_init_function (vm, ip6_lookup_init)))
1549     return error;
1550
1551   /*
1552    * Registrations
1553    */
1554
1555   ip4_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp4_input_node.index);
1556   ip6_register_protocol (IP_PROTOCOL_TCP, tcp6_input_node.index);
1557
1558   /*
1559    * Initialize data structures
1560    */
1561
1562   num_threads = 1 /* main thread */  + vtm->n_threads;
1563   vec_validate (tm->connections, num_threads - 1);
1564   vec_validate (tm->wrk_ctx, num_threads - 1);
1565   n_workers = num_threads == 1 ? 1 : vtm->n_threads;
1566   prealloc_conn_per_wrk = tcp_cfg.preallocated_connections / n_workers;
1567
1568   for (thread = 0; thread < num_threads; thread++)
1569     {
1570       vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked, 255);
1571       vec_validate (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects, 255);
1572       vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_deq_acked);
1573       vec_reset_length (tm->wrk_ctx[thread].pending_disconnects);
1574       tm->wrk_ctx[thread].vm = vlib_mains[thread];
1575
1576       /*
1577        * Preallocate connections. Assume that thread 0 won't
1578        * use preallocated threads when running multi-core
1579        */
1580       if ((thread > 0 || num_threads == 1) && prealloc_conn_per_wrk)
1581         pool_init_fixed (tm->connections[thread], prealloc_conn_per_wrk);
1582     }
1583
1584   /*
1585    * Use a preallocated half-open connection pool?
1586    */
1587   if (tcp_cfg.preallocated_half_open_connections)
1588     pool_init_fixed (tm->half_open_connections,
1589                      tcp_cfg.preallocated_half_open_connections);
1590
1591   /* Initialize clocks per tick for TCP timestamp. Used to compute
1592    * monotonically increasing timestamps. */
1593   tm->tstamp_ticks_per_clock = vm->clib_time.seconds_per_clock
1594     / TCP_TSTAMP_RESOLUTION;
1595
1596   if (num_threads > 1)
1597     {
1598       clib_spinlock_init (&tm->half_open_lock);
1599     }
1600
1601   tcp_initialize_timer_wheels (tm);
1602   tcp_initialize_iss_seed (tm);
1603
1604   tm->bytes_per_buffer = vlib_buffer_get_default_data_size (vm);
1605   tm->cc_last_type = TCP_CC_LAST;
1606   return error;
1607 }
1608
1609 clib_error_t *
1610 vnet_tcp_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en)
1611 {
1612   if (is_en)
1613     {
1614       if (tcp_main.is_enabled)
1615         return 0;
1616
1617       return tcp_main_enable (vm);
1618     }
1619   else
1620     {
1621       tcp_main.is_enabled = 0;
1622     }
1623
1624   return 0;
1625 }
1626
1627 void
1628 tcp_punt_unknown (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 is_add)
1629 {
1630   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1631   if (is_ip4)
1632     tm->punt_unknown4 = is_add;
1633   else
1634     tm->punt_unknown6 = is_add;
1635 }
1636
1637 /**
1638  * Initialize default values for tcp parameters
1639  */
1640 static void
1641 tcp_configuration_init (void)
1642 {
1643   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated at that point so use some
1644    * predefined value. For SYN-ACK we still want the scale to be computed in
1645    * the same way */
1646   tcp_cfg.max_rx_fifo = 32 << 20;
1647   tcp_cfg.min_rx_fifo = 4 << 10;
1648
1649   tcp_cfg.default_mtu = 1500;
1650   tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = 0;
1651   tcp_cfg.enable_tx_pacing = 1;
1652   tcp_cfg.allow_tso = 0;
1653   tcp_cfg.cc_algo = TCP_CC_NEWRENO;
1654   tcp_cfg.rwnd_min_update_ack = 1;
1655
1656   /* Time constants defined as timer tick (100ms) multiples */
1657   tcp_cfg.delack_time = 1;      /* 0.1s */
1658   tcp_cfg.closewait_time = 20;  /* 2s */
1659   tcp_cfg.timewait_time = 100;  /* 10s */
1660   tcp_cfg.finwait1_time = 600;  /* 60s */
1661   tcp_cfg.lastack_time = 300;   /* 30s */
1662   tcp_cfg.finwait2_time = 300;  /* 30s */
1663   tcp_cfg.closing_time = 300;   /* 30s */
1664   tcp_cfg.cleanup_time = 1;     /* 0.1s */
1665 }
1666
1667 static clib_error_t *
1668 tcp_init (vlib_main_t * vm)
1669 {
1670   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1671   ip_main_t *im = &ip_main;
1672   ip_protocol_info_t *pi;
1673
1674   /* Session layer, and by implication tcp, are disabled by default */
1675   tm->is_enabled = 0;
1676
1677   /* Register with IP for header parsing */
1678   pi = ip_get_protocol_info (im, IP_PROTOCOL_TCP);
1679   if (pi == 0)
1680     return clib_error_return (0, "TCP protocol info AWOL");
1681   pi->format_header = format_tcp_header;
1682   pi->unformat_pg_edit = unformat_pg_tcp_header;
1683
1684   /* Register as transport with session layer */
1685   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1686                                FIB_PROTOCOL_IP4, tcp4_output_node.index);
1687   transport_register_protocol (TRANSPORT_PROTO_TCP, &tcp_proto,
1688                                FIB_PROTOCOL_IP6, tcp6_output_node.index);
1689
1690   tcp_api_reference ();
1691   tcp_configuration_init ();
1692
1693   tm->cc_algo_by_name = hash_create_string (0, sizeof (uword));
1694
1695   return 0;
1696 }
1697
1698 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_init);
1699
1700 uword
1701 unformat_tcp_cc_algo (unformat_input_t * input, va_list * va)
1702 {
1703   tcp_cc_algorithm_type_e *result = va_arg (*va, tcp_cc_algorithm_type_e *);
1704   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1705   char *cc_algo_name;
1706   u8 found = 0;
1707   uword *p;
1708
1709   if (unformat (input, "%s", &cc_algo_name)
1710       && ((p = hash_get_mem (tm->cc_algo_by_name, cc_algo_name))))
1711     {
1712       *result = *p;
1713       found = 1;
1714     }
1715
1716   vec_free (cc_algo_name);
1717   return found;
1718 }
1719
1720 uword
1721 unformat_tcp_cc_algo_cfg (unformat_input_t * input, va_list * va)
1722 {
1723   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1724   tcp_cc_algorithm_t *cc_alg;
1725   unformat_input_t sub_input;
1726   int found = 0;
1727
1728   vec_foreach (cc_alg, tm->cc_algos)
1729   {
1730     if (!unformat (input, cc_alg->name))
1731       continue;
1732
1733     if (cc_alg->unformat_cfg
1734         && unformat (input, "%U", unformat_vlib_cli_sub_input, &sub_input))
1735       {
1736         if (cc_alg->unformat_cfg (&sub_input))
1737           found = 1;
1738       }
1739   }
1740   return found;
1741 }
1742
1743 static clib_error_t *
1744 tcp_config_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
1745 {
1746   u32 cwnd_multiplier, tmp_time;
1747   uword memory_size;
1748
1749   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
1750     {
1751       if (unformat (input, "preallocated-connections %d",
1752                     &tcp_cfg.preallocated_connections))
1753         ;
1754       else if (unformat (input, "preallocated-half-open-connections %d",
1755                          &tcp_cfg.preallocated_half_open_connections))
1756         ;
1757       else if (unformat (input, "buffer-fail-fraction %f",
1758                          &tcp_cfg.buffer_fail_fraction))
1759         ;
1760       else if (unformat (input, "max-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1761                          &memory_size))
1762         {
1763           if (memory_size >= 0x100000000)
1764             {
1765               return clib_error_return
1766                 (0, "max-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1767                  memory_size);
1768             }
1769           tcp_cfg.max_rx_fifo = memory_size;
1770         }
1771       else if (unformat (input, "min-rx-fifo %U", unformat_memory_size,
1772                          &memory_size))
1773         {
1774           if (memory_size >= 0x100000000)
1775             {
1776               return clib_error_return
1777                 (0, "min-rx-fifo %llu (0x%llx) too large", memory_size,
1778                  memory_size);
1779             }
1780           tcp_cfg.min_rx_fifo = memory_size;
1781         }
1782       else if (unformat (input, "mtu %u", &tcp_cfg.default_mtu))
1783         ;
1784       else if (unformat (input, "rwnd-min-update-ack %d",
1785                          &tcp_cfg.rwnd_min_update_ack))
1786         ;
1787       else if (unformat (input, "initial-cwnd-multiplier %u",
1788                          &cwnd_multiplier))
1789         tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier = cwnd_multiplier;
1790       else if (unformat (input, "no-tx-pacing"))
1791         tcp_cfg.enable_tx_pacing = 0;
1792       else if (unformat (input, "tso"))
1793         tcp_cfg.allow_tso = 1;
1794       else if (unformat (input, "cc-algo %U", unformat_tcp_cc_algo,
1795                          &tcp_cfg.cc_algo))
1796         ;
1797       else if (unformat (input, "%U", unformat_tcp_cc_algo_cfg))
1798         ;
1799       else if (unformat (input, "closewait-time %u", &tmp_time))
1800         tcp_cfg.closewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1801       else if (unformat (input, "timewait-time %u", &tmp_time))
1802         tcp_cfg.timewait_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1803       else if (unformat (input, "finwait1-time %u", &tmp_time))
1804         tcp_cfg.finwait1_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1805       else if (unformat (input, "finwait2-time %u", &tmp_time))
1806         tcp_cfg.finwait2_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1807       else if (unformat (input, "lastack-time %u", &tmp_time))
1808         tcp_cfg.lastack_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1809       else if (unformat (input, "closing-time %u", &tmp_time))
1810         tcp_cfg.closing_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1811       else if (unformat (input, "cleanup-time %u", &tmp_time))
1812         tcp_cfg.cleanup_time = tmp_time / TCP_TIMER_TICK;
1813       else
1814         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
1815                                   format_unformat_error, input);
1816     }
1817   return 0;
1818 }
1819
1820 VLIB_CONFIG_FUNCTION (tcp_config_fn, "tcp");
1821
1822
1823 /**
1824  * \brief Configure an ipv4 source address range
1825  * @param vm vlib_main_t pointer
1826  * @param start first ipv4 address in the source address range
1827  * @param end last ipv4 address in the source address range
1828  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1829  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1830  */
1831
1832 int
1833 tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1834                                        ip4_address_t * start,
1835                                        ip4_address_t * end, u32 table_id)
1836 {
1837   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
1838   u32 start_host_byte_order, end_host_byte_order;
1839   fib_prefix_t prefix;
1840   fib_node_index_t fei;
1841   u32 fib_index = 0;
1842   u32 sw_if_index;
1843   int rv;
1844
1845   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1846
1847   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP4, table_id);
1848
1849   if (fib_index == ~0)
1850     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1851
1852   start_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (start->as_u32);
1853   end_host_byte_order = clib_net_to_host_u32 (end->as_u32);
1854
1855   /* sanity check for reversed args or some such */
1856   if ((end_host_byte_order - start_host_byte_order) > (10 << 10))
1857     return VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT;
1858
1859   /* Lookup the last address, to identify the interface involved */
1860   prefix.fp_len = 32;
1861   prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1862   memcpy (&prefix.fp_addr.ip4, end, sizeof (ip4_address_t));
1863
1864   fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1865
1866   /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1867   if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1868     return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1869
1870   sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1871
1872   /* Configure proxy arp across the range */
1873   rv = vnet_proxy_arp_add_del (start, end, fib_index, 0 /* is_del */ );
1874
1875   if (rv)
1876     return rv;
1877
1878   rv = vnet_proxy_arp_enable_disable (vnm, sw_if_index, 1);
1879
1880   if (rv)
1881     return rv;
1882
1883   do
1884     {
1885       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1886
1887       vec_add1 (tcp_cfg.ip4_src_addrs, start[0]);
1888
1889       /* Add local adjacencies for the range */
1890
1891       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP4, ~0 /* sw_if_index */ ,
1892                                NULL, &dpo);
1893       prefix.fp_len = 32;
1894       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP4;
1895       prefix.fp_addr.ip4.as_u32 = start->as_u32;
1896
1897       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1898                                           &prefix,
1899                                           FIB_SOURCE_API,
1900                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
1901       dpo_reset (&dpo);
1902
1903       start_host_byte_order++;
1904       start->as_u32 = clib_host_to_net_u32 (start_host_byte_order);
1905     }
1906   while (start_host_byte_order <= end_host_byte_order);
1907
1908   return 0;
1909 }
1910
1911 /**
1912  * \brief Configure an ipv6 source address range
1913  * @param vm vlib_main_t pointer
1914  * @param start first ipv6 address in the source address range
1915  * @param end last ipv6 address in the source address range
1916  * @param table_id VRF / table ID, 0 for the default FIB
1917  * @return 0 if all OK, else an error indication from api_errno.h
1918  */
1919
1920 int
1921 tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
1922                                        ip6_address_t * start,
1923                                        ip6_address_t * end, u32 table_id)
1924 {
1925   fib_prefix_t prefix;
1926   u32 fib_index = 0;
1927   fib_node_index_t fei;
1928   u32 sw_if_index;
1929
1930   clib_memset (&prefix, 0, sizeof (prefix));
1931
1932   fib_index = fib_table_find (FIB_PROTOCOL_IP6, table_id);
1933
1934   if (fib_index == ~0)
1935     return VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB;
1936
1937   while (1)
1938     {
1939       int i;
1940       ip6_address_t tmp;
1941       dpo_id_t dpo = DPO_INVALID;
1942
1943       /* Remember this address */
1944       vec_add1 (tcp_cfg.ip6_src_addrs, start[0]);
1945
1946       /* Lookup the prefix, to identify the interface involved */
1947       prefix.fp_len = 128;
1948       prefix.fp_proto = FIB_PROTOCOL_IP6;
1949       memcpy (&prefix.fp_addr.ip6, start, sizeof (ip6_address_t));
1950
1951       fei = fib_table_lookup (fib_index, &prefix);
1952
1953       /* Couldn't find route to destination. Bail out. */
1954       if (fei == FIB_NODE_INDEX_INVALID)
1955         return VNET_API_ERROR_NEXT_HOP_NOT_IN_FIB;
1956
1957       sw_if_index = fib_entry_get_resolving_interface (fei);
1958
1959       if (sw_if_index == (u32) ~ 0)
1960         return VNET_API_ERROR_NO_MATCHING_INTERFACE;
1961
1962       /* Add a proxy neighbor discovery entry for this address */
1963       ip6_neighbor_proxy_add_del (sw_if_index, start, 0 /* is_del */ );
1964
1965       /* Add a receive adjacency for this address */
1966       receive_dpo_add_or_lock (DPO_PROTO_IP6, ~0 /* sw_if_index */ ,
1967                                NULL, &dpo);
1968
1969       fib_table_entry_special_dpo_update (fib_index,
1970                                           &prefix,
1971                                           FIB_SOURCE_API,
1972                                           FIB_ENTRY_FLAG_EXCLUSIVE, &dpo);
1973       dpo_reset (&dpo);
1974
1975       /* Done with the entire range? */
1976       if (!memcmp (start, end, sizeof (start[0])))
1977         break;
1978
1979       /* Increment the address. DGMS. */
1980       tmp = start[0];
1981       for (i = 15; i >= 0; i--)
1982         {
1983           tmp.as_u8[i] += 1;
1984           if (tmp.as_u8[i] != 0)
1985             break;
1986         }
1987       start[0] = tmp;
1988     }
1989   return 0;
1990 }
1991
1992 static clib_error_t *
1993 tcp_src_address (vlib_main_t * vm,
1994                  unformat_input_t * input, vlib_cli_command_t * cmd_arg)
1995 {
1996   ip4_address_t v4start, v4end;
1997   ip6_address_t v6start, v6end;
1998   u32 table_id = 0;
1999   int v4set = 0;
2000   int v6set = 0;
2001   int rv;
2002
2003   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2004     {
2005       if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip4_address, &v4start,
2006                     unformat_ip4_address, &v4end))
2007         v4set = 1;
2008       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip4_address, &v4start))
2009         {
2010           memcpy (&v4end, &v4start, sizeof (v4start));
2011           v4set = 1;
2012         }
2013       else if (unformat (input, "%U - %U", unformat_ip6_address, &v6start,
2014                          unformat_ip6_address, &v6end))
2015         v6set = 1;
2016       else if (unformat (input, "%U", unformat_ip6_address, &v6start))
2017         {
2018           memcpy (&v6end, &v6start, sizeof (v6start));
2019           v6set = 1;
2020         }
2021       else if (unformat (input, "fib-table %d", &table_id))
2022         ;
2023       else
2024         break;
2025     }
2026
2027   if (!v4set && !v6set)
2028     return clib_error_return (0, "at least one v4 or v6 address required");
2029
2030   if (v4set)
2031     {
2032       rv = tcp_configure_v4_source_address_range (vm, &v4start, &v4end,
2033                                                   table_id);
2034       switch (rv)
2035         {
2036         case 0:
2037           break;
2038
2039         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2040           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2041
2042         case VNET_API_ERROR_INVALID_ARGUMENT:
2043           return clib_error_return (0, "Invalid address range %U - %U",
2044                                     format_ip4_address, &v4start,
2045                                     format_ip4_address, &v4end);
2046         default:
2047           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2048           break;
2049         }
2050     }
2051   if (v6set)
2052     {
2053       rv = tcp_configure_v6_source_address_range (vm, &v6start, &v6end,
2054                                                   table_id);
2055       switch (rv)
2056         {
2057         case 0:
2058           break;
2059
2060         case VNET_API_ERROR_NO_SUCH_FIB:
2061           return clib_error_return (0, "Invalid table-id %d", table_id);
2062
2063         default:
2064           return clib_error_return (0, "error %d", rv);
2065           break;
2066         }
2067     }
2068   return 0;
2069 }
2070
2071 /* *INDENT-OFF* */
2072 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_src_address_command, static) =
2073 {
2074   .path = "tcp src-address",
2075   .short_help = "tcp src-address <ip-addr> [- <ip-addr>] add src address range",
2076   .function = tcp_src_address,
2077 };
2078 /* *INDENT-ON* */
2079
2080 static u8 *
2081 tcp_scoreboard_dump_trace (u8 * s, sack_scoreboard_t * sb)
2082 {
2083 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2084
2085   scoreboard_trace_elt_t *block;
2086   int i = 0;
2087
2088   if (!sb->trace)
2089     return s;
2090
2091   s = format (s, "scoreboard trace:");
2092   vec_foreach (block, sb->trace)
2093   {
2094     s = format (s, "{%u, %u, %u, %u, %u}, ", block->start, block->end,
2095                 block->ack, block->snd_una_max, block->group);
2096     if ((++i % 3) == 0)
2097       s = format (s, "\n");
2098   }
2099   return s;
2100 #else
2101   return 0;
2102 #endif
2103 }
2104
2105 static clib_error_t *
2106 tcp_show_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2107                               vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2108 {
2109   transport_connection_t *tconn = 0;
2110   tcp_connection_t *tc;
2111   u8 *s = 0;
2112   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2113     {
2114       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2115                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2116         ;
2117       else
2118         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2119                                   format_unformat_error, input);
2120     }
2121
2122   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2123     {
2124       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2125       return 0;
2126     }
2127
2128   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2129   s = tcp_scoreboard_dump_trace (s, &tc->sack_sb);
2130   vlib_cli_output (vm, "%v", s);
2131   return 0;
2132 }
2133
2134 /* *INDENT-OFF* */
2135 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_show_scoreboard_trace_command, static) =
2136 {
2137   .path = "show tcp scoreboard trace",
2138   .short_help = "show tcp scoreboard trace <connection>",
2139   .function = tcp_show_scoreboard_trace_fn,
2140 };
2141 /* *INDENT-ON* */
2142
2143 u8 *
2144 tcp_scoreboard_replay (u8 * s, tcp_connection_t * tc, u8 verbose)
2145 {
2146   int i, trace_len;
2147   scoreboard_trace_elt_t *trace;
2148   u32 next_ack, left, group, has_new_ack = 0;
2149   tcp_connection_t _dummy_tc, *dummy_tc = &_dummy_tc;
2150   sack_block_t *block;
2151
2152   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2153     {
2154       s = format (s, "scoreboard tracing not enabled");
2155       return s;
2156     }
2157
2158   if (!tc)
2159     return s;
2160
2161   clib_memset (dummy_tc, 0, sizeof (*dummy_tc));
2162   tcp_connection_timers_init (dummy_tc);
2163   scoreboard_init (&dummy_tc->sack_sb);
2164   dummy_tc->rcv_opts.flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
2165
2166 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
2167   trace = tc->sack_sb.trace;
2168   trace_len = vec_len (tc->sack_sb.trace);
2169 #endif
2170
2171   for (i = 0; i < trace_len; i++)
2172     {
2173       if (trace[i].ack != 0)
2174         {
2175           dummy_tc->snd_una = trace[i].ack - 1448;
2176           dummy_tc->snd_una_max = trace[i].ack;
2177         }
2178     }
2179
2180   left = 0;
2181   while (left < trace_len)
2182     {
2183       group = trace[left].group;
2184       vec_reset_length (dummy_tc->rcv_opts.sacks);
2185       has_new_ack = 0;
2186       while (trace[left].group == group)
2187         {
2188           if (trace[left].ack != 0)
2189             {
2190               if (verbose)
2191                 s = format (s, "Adding ack %u, snd_una_max %u, segs: ",
2192                             trace[left].ack, trace[left].snd_una_max);
2193               dummy_tc->snd_una_max = trace[left].snd_una_max;
2194               next_ack = trace[left].ack;
2195               has_new_ack = 1;
2196             }
2197           else
2198             {
2199               if (verbose)
2200                 s = format (s, "[%u, %u], ", trace[left].start,
2201                             trace[left].end);
2202               vec_add2 (dummy_tc->rcv_opts.sacks, block, 1);
2203               block->start = trace[left].start;
2204               block->end = trace[left].end;
2205             }
2206           left++;
2207         }
2208
2209       /* Push segments */
2210       tcp_rcv_sacks (dummy_tc, next_ack);
2211       if (has_new_ack)
2212         dummy_tc->snd_una = next_ack;
2213
2214       if (verbose)
2215         s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard,
2216                     &dummy_tc->sack_sb);
2217
2218     }
2219   s = format (s, "result: %U", format_tcp_scoreboard, &dummy_tc->sack_sb);
2220
2221   return s;
2222 }
2223
2224 static clib_error_t *
2225 tcp_scoreboard_trace_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2226                          vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2227 {
2228   transport_connection_t *tconn = 0;
2229   tcp_connection_t *tc = 0;
2230   u8 *str = 0;
2231   while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2232     {
2233       if (unformat (input, "%U", unformat_transport_connection, &tconn,
2234                     TRANSPORT_PROTO_TCP))
2235         ;
2236       else
2237         return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
2238                                   format_unformat_error, input);
2239     }
2240
2241   if (!TCP_SCOREBOARD_TRACE)
2242     {
2243       vlib_cli_output (vm, "scoreboard tracing not enabled");
2244       return 0;
2245     }
2246
2247   tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2248   if (!tc)
2249     {
2250       vlib_cli_output (vm, "connection not found");
2251       return 0;
2252     }
2253   str = tcp_scoreboard_replay (str, tc, 1);
2254   vlib_cli_output (vm, "%v", str);
2255   return 0;
2256 }
2257
2258 /* *INDENT-OFF* */
2259 VLIB_CLI_COMMAND (tcp_replay_scoreboard_command, static) =
2260 {
2261   .path = "tcp replay scoreboard",
2262   .short_help = "tcp replay scoreboard <connection>",
2263   .function = tcp_scoreboard_trace_fn,
2264 };
2265 /* *INDENT-ON* */
2266
2267 static clib_error_t *
2268 show_tcp_punt_fn (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input,
2269                   vlib_cli_command_t * cmd_arg)
2270 {
2271   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2272   if (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
2273     return clib_error_return (0, "unknown input `%U'", format_unformat_error,
2274                               input);
2275   vlib_cli_output (vm, "IPv4 TCP punt: %s",
2276                    tm->punt_unknown4 ? "enabled" : "disabled");
2277   vlib_cli_output (vm, "IPv6 TCP punt: %s",
2278                    tm->punt_unknown6 ? "enabled" : "disabled");
2279   return 0;
2280 }
2281 /* *INDENT-OFF* */
2282 VLIB_CLI_COMMAND (show_tcp_punt_command, static) =
2283 {
2284   .path = "show tcp punt",
2285   .short_help = "show tcp punt",
2286   .function = show_tcp_punt_fn,
2287 };
2288 /* *INDENT-ON* */
2289
2290 /*
2291  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2292  *
2293  * Local Variables:
2294  * eval: (c-set-style "gnu")
2295  * End:
2296  */