tcp: fix fin_wait_1 condition to send fin
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_input.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 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 #include <vppinfra/sparse_vec.h>
17 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
18 #include <vnet/tcp/tcp.h>
19 #include <vnet/session/session.h>
20 #include <math.h>
21
22 static char *tcp_error_strings[] = {
23 #define tcp_error(n,s) s,
24 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
25 #undef tcp_error
26 };
27
28 /* All TCP nodes have the same outgoing arcs */
29 #define foreach_tcp_state_next                  \
30   _ (DROP4, "ip4-drop")                         \
31   _ (DROP6, "ip6-drop")                         \
32   _ (TCP4_OUTPUT, "tcp4-output")                \
33   _ (TCP6_OUTPUT, "tcp6-output")
34
35 typedef enum _tcp_established_next
36 {
37 #define _(s,n) TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s,
38   foreach_tcp_state_next
39 #undef _
40     TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
41 } tcp_established_next_t;
42
43 typedef enum _tcp_rcv_process_next
44 {
45 #define _(s,n) TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s,
46   foreach_tcp_state_next
47 #undef _
48     TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
49 } tcp_rcv_process_next_t;
50
51 typedef enum _tcp_syn_sent_next
52 {
53 #define _(s,n) TCP_SYN_SENT_NEXT_##s,
54   foreach_tcp_state_next
55 #undef _
56     TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
57 } tcp_syn_sent_next_t;
58
59 typedef enum _tcp_listen_next
60 {
61 #define _(s,n) TCP_LISTEN_NEXT_##s,
62   foreach_tcp_state_next
63 #undef _
64     TCP_LISTEN_N_NEXT,
65 } tcp_listen_next_t;
66
67 /* Generic, state independent indices */
68 typedef enum _tcp_state_next
69 {
70 #define _(s,n) TCP_NEXT_##s,
71   foreach_tcp_state_next
72 #undef _
73     TCP_STATE_N_NEXT,
74 } tcp_state_next_t;
75
76 #define tcp_next_output(is_ip4) (is_ip4 ? TCP_NEXT_TCP4_OUTPUT          \
77                                         : TCP_NEXT_TCP6_OUTPUT)
78
79 #define tcp_next_drop(is_ip4) (is_ip4 ? TCP_NEXT_DROP4                  \
80                                       : TCP_NEXT_DROP6)
81
82 vlib_node_registration_t tcp4_established_node;
83 vlib_node_registration_t tcp6_established_node;
84
85 /**
86  * Validate segment sequence number. As per RFC793:
87  *
88  * Segment Receive Test
89  *      Length  Window
90  *      ------- -------  -------------------------------------------
91  *      0       0       SEG.SEQ = RCV.NXT
92  *      0       >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
93  *      >0      0       not acceptable
94  *      >0      >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
95  *                      or RCV.NXT =< SEG.SEQ+SEG.LEN-1 < RCV.NXT+RCV.WND
96  *
97  * This ultimately consists in checking if segment falls within the window.
98  * The one important difference compared to RFC793 is that we use rcv_las,
99  * or the rcv_nxt at last ack sent instead of rcv_nxt since that's the
100  * peer's reference when computing our receive window.
101  *
102  * This:
103  *  seq_leq (end_seq, tc->rcv_las + tc->rcv_wnd) && seq_geq (seq, tc->rcv_las)
104  * however, is too strict when we have retransmits. Instead we just check that
105  * the seq is not beyond the right edge and that the end of the segment is not
106  * less than the left edge.
107  *
108  * N.B. rcv_nxt and rcv_wnd are both updated in this node if acks are sent, so
109  * use rcv_nxt in the right edge window test instead of rcv_las.
110  *
111  */
112 always_inline u8
113 tcp_segment_in_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 end_seq)
114 {
115   return (seq_geq (end_seq, tc->rcv_las)
116           && seq_leq (seq, tc->rcv_nxt + tc->rcv_wnd));
117 }
118
119 /**
120  * Parse TCP header options.
121  *
122  * @param th TCP header
123  * @param to TCP options data structure to be populated
124  * @param is_syn set if packet is syn
125  * @return -1 if parsing failed
126  */
127 static inline int
128 tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to, u8 is_syn)
129 {
130   const u8 *data;
131   u8 opt_len, opts_len, kind;
132   int j;
133   sack_block_t b;
134
135   opts_len = (tcp_doff (th) << 2) - sizeof (tcp_header_t);
136   data = (const u8 *) (th + 1);
137
138   /* Zero out all flags but those set in SYN */
139   to->flags &= (TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED | TCP_OPTS_FLAG_WSCALE
140                 | TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP | TCP_OPTION_MSS);
141
142   for (; opts_len > 0; opts_len -= opt_len, data += opt_len)
143     {
144       kind = data[0];
145
146       /* Get options length */
147       if (kind == TCP_OPTION_EOL)
148         break;
149       else if (kind == TCP_OPTION_NOOP)
150         {
151           opt_len = 1;
152           continue;
153         }
154       else
155         {
156           /* broken options */
157           if (opts_len < 2)
158             return -1;
159           opt_len = data[1];
160
161           /* weird option length */
162           if (opt_len < 2 || opt_len > opts_len)
163             return -1;
164         }
165
166       /* Parse options */
167       switch (kind)
168         {
169         case TCP_OPTION_MSS:
170           if (!is_syn)
171             break;
172           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_MSS) && tcp_syn (th))
173             {
174               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
175               to->mss = clib_net_to_host_u16 (*(u16 *) (data + 2));
176             }
177           break;
178         case TCP_OPTION_WINDOW_SCALE:
179           if (!is_syn)
180             break;
181           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE) && tcp_syn (th))
182             {
183               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
184               to->wscale = data[2];
185               if (to->wscale > TCP_MAX_WND_SCALE)
186                 to->wscale = TCP_MAX_WND_SCALE;
187             }
188           break;
189         case TCP_OPTION_TIMESTAMP:
190           if (is_syn)
191             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
192           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP)
193               && opt_len == TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP)
194             {
195               to->tsval = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2));
196               to->tsecr = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6));
197             }
198           break;
199         case TCP_OPTION_SACK_PERMITTED:
200           if (!is_syn)
201             break;
202           if (opt_len == TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED && tcp_syn (th))
203             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
204           break;
205         case TCP_OPTION_SACK_BLOCK:
206           /* If SACK permitted was not advertised or a SYN, break */
207           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED) == 0 || tcp_syn (th))
208             break;
209
210           /* If too short or not correctly formatted, break */
211           if (opt_len < 10 || ((opt_len - 2) % TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK))
212             break;
213
214           to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
215           to->n_sack_blocks = (opt_len - 2) / TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
216           vec_reset_length (to->sacks);
217           for (j = 0; j < to->n_sack_blocks; j++)
218             {
219               b.start = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2 + 8 * j));
220               b.end = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6 + 8 * j));
221               vec_add1 (to->sacks, b);
222             }
223           break;
224         default:
225           /* Nothing to see here */
226           continue;
227         }
228     }
229   return 0;
230 }
231
232 /**
233  * RFC1323: Check against wrapped sequence numbers (PAWS). If we have
234  * timestamp to echo and it's less than tsval_recent, drop segment
235  * but still send an ACK in order to retain TCP's mechanism for detecting
236  * and recovering from half-open connections
237  *
238  * Or at least that's what the theory says. It seems that this might not work
239  * very well with packet reordering and fast retransmit. XXX
240  */
241 always_inline int
242 tcp_segment_check_paws (tcp_connection_t * tc)
243 {
244   return tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
245     && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsval, tc->tsval_recent);
246 }
247
248 /**
249  * Update tsval recent
250  */
251 always_inline void
252 tcp_update_timestamp (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 seq_end)
253 {
254   /*
255    * RFC1323: If Last.ACK.sent falls within the range of sequence numbers
256    * of an incoming segment:
257    *    SEG.SEQ <= Last.ACK.sent < SEG.SEQ + SEG.LEN
258    * then the TSval from the segment is copied to TS.Recent;
259    * otherwise, the TSval is ignored.
260    */
261   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && seq_leq (seq, tc->rcv_las)
262       && seq_leq (tc->rcv_las, seq_end))
263     {
264       ASSERT (timestamp_leq (tc->tsval_recent, tc->rcv_opts.tsval));
265       tc->tsval_recent = tc->rcv_opts.tsval;
266       tc->tsval_recent_age = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
267     }
268 }
269
270 /**
271  * Validate incoming segment as per RFC793 p. 69 and RFC1323 p. 19
272  *
273  * It first verifies if segment has a wrapped sequence number (PAWS) and then
274  * does the processing associated to the first four steps (ignoring security
275  * and precedence): sequence number, rst bit and syn bit checks.
276  *
277  * @return 0 if segments passes validation.
278  */
279 static int
280 tcp_segment_validate (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc0,
281                       vlib_buffer_t * b0, tcp_header_t * th0, u32 * error0)
282 {
283   /* We could get a burst of RSTs interleaved with acks */
284   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
285     {
286       tcp_send_reset (tc0);
287       *error0 = TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED;
288       goto error;
289     }
290
291   if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (th0) && !tcp_rst (th0) && !tcp_syn (th0)))
292     {
293       *error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
294       goto error;
295     }
296
297   if (PREDICT_FALSE (tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts, 0)))
298     {
299       *error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
300       goto error;
301     }
302
303   if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_check_paws (tc0)))
304     {
305       *error0 = TCP_ERROR_PAWS;
306       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PAWS_FAIL, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
307                    vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
308
309       /* If it just so happens that a segment updates tsval_recent for a
310        * segment over 24 days old, invalidate tsval_recent. */
311       if (timestamp_lt (tc0->tsval_recent_age + TCP_PAWS_IDLE,
312                         tcp_time_now_w_thread (tc0->c_thread_index)))
313         {
314           tc0->tsval_recent = tc0->rcv_opts.tsval;
315           clib_warning ("paws failed: 24-day old segment");
316         }
317       /* Drop after ack if not rst. Resets can fail paws check as per
318        * RFC 7323 sec. 5.2: When an <RST> segment is received, it MUST NOT
319        * be subjected to the PAWS check by verifying an acceptable value in
320        * SEG.TSval */
321       else if (!tcp_rst (th0))
322         {
323           tcp_program_ack (wrk, tc0);
324           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
325           goto error;
326         }
327     }
328
329   /* 1st: check sequence number */
330   if (!tcp_segment_in_rcv_wnd (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
331                                vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end))
332     {
333       *error0 = TCP_ERROR_RCV_WND;
334       /* If our window is 0 and the packet is in sequence, let it pass
335        * through for ack processing. It should be dropped later. */
336       if (!(tc0->rcv_wnd == 0
337             && tc0->rcv_nxt == vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number))
338         {
339           /* If not RST, send dup ack */
340           if (!tcp_rst (th0))
341             {
342               tcp_program_dupack (wrk, tc0);
343               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
344             }
345           goto error;
346         }
347     }
348
349   /* 2nd: check the RST bit */
350   if (PREDICT_FALSE (tcp_rst (th0)))
351     {
352       tcp_connection_reset (tc0);
353       *error0 = TCP_ERROR_RST_RCVD;
354       goto error;
355     }
356
357   /* 3rd: check security and precedence (skip) */
358
359   /* 4th: check the SYN bit */
360   if (PREDICT_FALSE (tcp_syn (th0)))
361     {
362       /* TODO implement RFC 5961 */
363       if (tc0->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
364         {
365           tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts, 1);
366           tcp_send_synack (tc0);
367           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, tc0, 0);
368         }
369       else
370         {
371           tcp_program_ack (wrk, tc0);
372           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, tc0);
373         }
374       goto error;
375     }
376
377   /* If segment in window, save timestamp */
378   tcp_update_timestamp (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
379                         vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
380   return 0;
381
382 error:
383   return -1;
384 }
385
386 always_inline int
387 tcp_rcv_ack_is_acceptable (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * tb0)
388 {
389   /* SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT */
390   return (seq_leq (tc0->snd_una, vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number)
391           && seq_leq (vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number, tc0->snd_nxt));
392 }
393
394 /**
395  * Compute smoothed RTT as per VJ's '88 SIGCOMM and RFC6298
396  *
397  * Note that although the original article, srtt and rttvar are scaled
398  * to minimize round-off errors, here we don't. Instead, we rely on
399  * better precision time measurements.
400  *
401  * TODO support us rtt resolution
402  */
403 static void
404 tcp_estimate_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 mrtt)
405 {
406   int err, diff;
407
408   if (tc->srtt != 0)
409     {
410       err = mrtt - tc->srtt;
411
412       /* XXX Drop in RTT results in RTTVAR increase and bigger RTO.
413        * The increase should be bound */
414       tc->srtt = clib_max ((int) tc->srtt + (err >> 3), 1);
415       diff = (clib_abs (err) - (int) tc->rttvar) >> 2;
416       tc->rttvar = clib_max ((int) tc->rttvar + diff, 1);
417     }
418   else
419     {
420       /* First measurement. */
421       tc->srtt = mrtt;
422       tc->rttvar = mrtt >> 1;
423     }
424 }
425
426 void
427 tcp_update_rto (tcp_connection_t * tc)
428 {
429   tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
430   tc->rto = clib_max (tc->rto, TCP_RTO_MIN);
431 }
432
433 /**
434  * Update RTT estimate and RTO timer
435  *
436  * Measure RTT: We have two sources of RTT measurements: TSOPT and ACK
437  * timing. Middle boxes are known to fiddle with TCP options so we
438  * should give higher priority to ACK timing.
439  *
440  * This should be called only if previously sent bytes have been acked.
441  *
442  * return 1 if valid rtt 0 otherwise
443  */
444 static int
445 tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
446 {
447   u32 mrtt = 0;
448
449   /* Karn's rule, part 1. Don't use retransmitted segments to estimate
450    * RTT because they're ambiguous. */
451   if (tcp_in_cong_recovery (tc) || tc->sack_sb.sacked_bytes)
452     {
453       if (tcp_in_recovery (tc))
454         return 0;
455       goto done;
456     }
457
458   if (tc->rtt_ts && seq_geq (ack, tc->rtt_seq))
459     {
460       f64 sample = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index) - tc->rtt_ts;
461       tc->mrtt_us = tc->mrtt_us + (sample - tc->mrtt_us) * 0.125;
462       mrtt = clib_max ((u32) (sample * THZ), 1);
463       /* Allow measuring of a new RTT */
464       tc->rtt_ts = 0;
465     }
466   /* As per RFC7323 TSecr can be used for RTTM only if the segment advances
467    * snd_una, i.e., the left side of the send window:
468    * seq_lt (tc->snd_una, ack). This is a condition for calling update_rtt */
469   else if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->rcv_opts.tsecr)
470     {
471       u32 now = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
472       mrtt = clib_max (now - tc->rcv_opts.tsecr, 1);
473     }
474
475   /* Ignore dubious measurements */
476   if (mrtt == 0 || mrtt > TCP_RTT_MAX)
477     goto done;
478
479   tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
480
481 done:
482
483   /* If we got here something must've been ACKed so make sure boff is 0,
484    * even if mrtt is not valid since we update the rto lower */
485   tc->rto_boff = 0;
486   tcp_update_rto (tc);
487
488   return 0;
489 }
490
491 static void
492 tcp_estimate_initial_rtt (tcp_connection_t * tc)
493 {
494   u8 thread_index = vlib_num_workers ()? 1 : 0;
495   int mrtt;
496
497   if (tc->rtt_ts)
498     {
499       tc->mrtt_us = tcp_time_now_us (thread_index) - tc->rtt_ts;
500       mrtt = clib_max ((u32) (tc->mrtt_us * THZ), 1);
501       tc->rtt_ts = 0;
502     }
503   else
504     {
505       mrtt = tcp_time_now_w_thread (thread_index) - tc->rcv_opts.tsecr;
506       mrtt = clib_max (mrtt, 1);
507       tc->mrtt_us = (f64) mrtt *TCP_TICK;
508     }
509
510   if (mrtt > 0 && mrtt < TCP_RTT_MAX)
511     tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
512 }
513
514 /**
515  * Dequeue bytes for connections that have received acks in last burst
516  */
517 static void
518 tcp_handle_postponed_dequeues (tcp_worker_ctx_t * wrk)
519 {
520   u32 thread_index = wrk->vm->thread_index;
521   u32 *pending_deq_acked;
522   tcp_connection_t *tc;
523   int i;
524
525   if (!vec_len (wrk->pending_deq_acked))
526     return;
527
528   pending_deq_acked = wrk->pending_deq_acked;
529   for (i = 0; i < vec_len (pending_deq_acked); i++)
530     {
531       tc = tcp_connection_get (pending_deq_acked[i], thread_index);
532       tc->flags &= ~TCP_CONN_DEQ_PENDING;
533
534       if (PREDICT_FALSE (!tc->burst_acked))
535         continue;
536
537       /* Dequeue the newly ACKed bytes */
538       stream_session_dequeue_drop (&tc->connection, tc->burst_acked);
539       tc->burst_acked = 0;
540       tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
541
542       if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
543         {
544           if (seq_leq (tc->psh_seq, tc->snd_una))
545             tc->flags &= ~TCP_CONN_PSH_PENDING;
546         }
547
548       /* If everything has been acked, stop retransmit timer
549        * otherwise update. */
550       tcp_retransmit_timer_update (tc);
551
552       /* If not congested, update pacer based on our new
553        * cwnd estimate */
554       if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
555         tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
556     }
557   _vec_len (wrk->pending_deq_acked) = 0;
558 }
559
560 static void
561 tcp_program_dequeue (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
562 {
563   if (!(tc->flags & TCP_CONN_DEQ_PENDING))
564     {
565       vec_add1 (wrk->pending_deq_acked, tc->c_c_index);
566       tc->flags |= TCP_CONN_DEQ_PENDING;
567     }
568   tc->burst_acked += tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv;
569 }
570
571 /**
572  * Check if duplicate ack as per RFC5681 Sec. 2
573  */
574 static u8
575 tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 prev_snd_wnd,
576                    u32 prev_snd_una)
577 {
578   return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == prev_snd_una)
579           && seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_una)
580           && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
581           && (prev_snd_wnd == tc->snd_wnd));
582 }
583
584 /**
585  * Checks if ack is a congestion control event.
586  */
587 static u8
588 tcp_ack_is_cc_event (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
589                      u32 prev_snd_wnd, u32 prev_snd_una, u8 * is_dack)
590 {
591   /* Check if ack is duplicate. Per RFC 6675, ACKs that SACK new data are
592    * defined to be 'duplicate' */
593   *is_dack = tc->sack_sb.last_sacked_bytes
594     || tcp_ack_is_dupack (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una);
595
596   return ((*is_dack || tcp_in_cong_recovery (tc)) && !tcp_is_lost_fin (tc));
597 }
598
599 static u32
600 scoreboard_hole_index (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
601 {
602   ASSERT (!pool_is_free_index (sb->holes, hole - sb->holes));
603   return hole - sb->holes;
604 }
605
606 static u32
607 scoreboard_hole_bytes (sack_scoreboard_hole_t * hole)
608 {
609   return hole->end - hole->start;
610 }
611
612 sack_scoreboard_hole_t *
613 scoreboard_get_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 index)
614 {
615   if (index != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
616     return pool_elt_at_index (sb->holes, index);
617   return 0;
618 }
619
620 sack_scoreboard_hole_t *
621 scoreboard_next_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
622 {
623   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
624     return pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
625   return 0;
626 }
627
628 sack_scoreboard_hole_t *
629 scoreboard_prev_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
630 {
631   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
632     return pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
633   return 0;
634 }
635
636 sack_scoreboard_hole_t *
637 scoreboard_first_hole (sack_scoreboard_t * sb)
638 {
639   if (sb->head != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
640     return pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
641   return 0;
642 }
643
644 sack_scoreboard_hole_t *
645 scoreboard_last_hole (sack_scoreboard_t * sb)
646 {
647   if (sb->tail != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
648     return pool_elt_at_index (sb->holes, sb->tail);
649   return 0;
650 }
651
652 static void
653 scoreboard_remove_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
654 {
655   sack_scoreboard_hole_t *next, *prev;
656
657   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
658     {
659       next = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
660       next->prev = hole->prev;
661     }
662   else
663     {
664       sb->tail = hole->prev;
665     }
666
667   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
668     {
669       prev = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
670       prev->next = hole->next;
671     }
672   else
673     {
674       sb->head = hole->next;
675     }
676
677   if (scoreboard_hole_index (sb, hole) == sb->cur_rxt_hole)
678     sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
679
680   /* Poison the entry */
681   if (CLIB_DEBUG > 0)
682     clib_memset (hole, 0xfe, sizeof (*hole));
683
684   pool_put (sb->holes, hole);
685 }
686
687 static sack_scoreboard_hole_t *
688 scoreboard_insert_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 prev_index,
689                         u32 start, u32 end)
690 {
691   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next, *prev;
692   u32 hole_index;
693
694   pool_get (sb->holes, hole);
695   clib_memset (hole, 0, sizeof (*hole));
696
697   hole->start = start;
698   hole->end = end;
699   hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
700
701   prev = scoreboard_get_hole (sb, prev_index);
702   if (prev)
703     {
704       hole->prev = prev_index;
705       hole->next = prev->next;
706
707       if ((next = scoreboard_next_hole (sb, hole)))
708         next->prev = hole_index;
709       else
710         sb->tail = hole_index;
711
712       prev->next = hole_index;
713     }
714   else
715     {
716       sb->head = hole_index;
717       hole->prev = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
718       hole->next = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
719     }
720
721   return hole;
722 }
723
724 static void
725 scoreboard_update_bytes (tcp_connection_t * tc, sack_scoreboard_t * sb)
726 {
727   sack_scoreboard_hole_t *left, *right;
728   u32 bytes = 0, blks = 0;
729
730   sb->lost_bytes = 0;
731   sb->sacked_bytes = 0;
732   left = scoreboard_last_hole (sb);
733   if (!left)
734     return;
735
736   if (seq_gt (sb->high_sacked, left->end))
737     {
738       bytes = sb->high_sacked - left->end;
739       blks = 1;
740     }
741
742   while ((right = left)
743          && bytes < (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss
744          && blks < TCP_DUPACK_THRESHOLD
745          /* left not updated if above conditions fail */
746          && (left = scoreboard_prev_hole (sb, right)))
747     {
748       bytes += right->start - left->end;
749       blks++;
750     }
751
752   /* left is first lost */
753   if (left)
754     {
755       do
756         {
757           sb->lost_bytes += scoreboard_hole_bytes (right);
758           left->is_lost = 1;
759           left = scoreboard_prev_hole (sb, right);
760           if (left)
761             bytes += right->start - left->end;
762         }
763       while ((right = left));
764     }
765
766   sb->sacked_bytes = bytes;
767 }
768
769 /**
770  * Figure out the next hole to retransmit
771  *
772  * Follows logic proposed in RFC6675 Sec. 4, NextSeg()
773  */
774 sack_scoreboard_hole_t *
775 scoreboard_next_rxt_hole (sack_scoreboard_t * sb,
776                           sack_scoreboard_hole_t * start,
777                           u8 have_unsent, u8 * can_rescue, u8 * snd_limited)
778 {
779   sack_scoreboard_hole_t *hole = 0;
780
781   hole = start ? start : scoreboard_first_hole (sb);
782   while (hole && seq_leq (hole->end, sb->high_rxt) && hole->is_lost)
783     hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
784
785   /* Nothing, return */
786   if (!hole)
787     {
788       sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
789       return 0;
790     }
791
792   /* Rule (1): if higher than rxt, less than high_sacked and lost */
793   if (hole->is_lost && seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
794     {
795       sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
796     }
797   else
798     {
799       /* Rule (2): available unsent data */
800       if (have_unsent)
801         {
802           sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
803           return 0;
804         }
805       /* Rule (3): if hole not lost */
806       else if (seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
807         {
808           *snd_limited = 0;
809           sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
810         }
811       /* Rule (4): if hole beyond high_sacked */
812       else
813         {
814           ASSERT (seq_geq (hole->start, sb->high_sacked));
815           *snd_limited = 1;
816           *can_rescue = 1;
817           /* HighRxt MUST NOT be updated */
818           return 0;
819         }
820     }
821
822   if (hole && seq_lt (sb->high_rxt, hole->start))
823     sb->high_rxt = hole->start;
824
825   return hole;
826 }
827
828 static void
829 scoreboard_init_high_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 snd_una)
830 {
831   sack_scoreboard_hole_t *hole;
832   hole = scoreboard_first_hole (sb);
833   if (hole)
834     {
835       snd_una = seq_gt (snd_una, hole->start) ? snd_una : hole->start;
836       sb->cur_rxt_hole = sb->head;
837     }
838   sb->high_rxt = snd_una;
839   sb->rescue_rxt = snd_una - 1;
840 }
841
842 void
843 scoreboard_init (sack_scoreboard_t * sb)
844 {
845   sb->head = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
846   sb->tail = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
847   sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
848 }
849
850 void
851 scoreboard_clear (sack_scoreboard_t * sb)
852 {
853   sack_scoreboard_hole_t *hole;
854   while ((hole = scoreboard_first_hole (sb)))
855     {
856       scoreboard_remove_hole (sb, hole);
857     }
858   ASSERT (sb->head == sb->tail && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX);
859   ASSERT (pool_elts (sb->holes) == 0);
860   sb->sacked_bytes = 0;
861   sb->last_sacked_bytes = 0;
862   sb->last_bytes_delivered = 0;
863   sb->snd_una_adv = 0;
864   sb->high_sacked = 0;
865   sb->high_rxt = 0;
866   sb->lost_bytes = 0;
867   sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
868 }
869
870 /**
871  * Test that scoreboard is sane after recovery
872  *
873  * Returns 1 if scoreboard is empty or if first hole beyond
874  * snd_una.
875  */
876 static u8
877 tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tcp_connection_t * tc)
878 {
879   sack_scoreboard_hole_t *hole;
880   hole = scoreboard_first_hole (&tc->sack_sb);
881   return (!hole || (seq_geq (hole->start, tc->snd_una)
882                     && seq_lt (hole->end, tc->snd_una_max)));
883 }
884
885 void
886 tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
887 {
888   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
889   sack_block_t *blk, tmp;
890   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next_hole, *last_hole;
891   u32 blk_index = 0, old_sacked_bytes, hole_index;
892   int i, j;
893
894   sb->last_sacked_bytes = 0;
895   sb->last_bytes_delivered = 0;
896   sb->snd_una_adv = 0;
897
898   if (!tcp_opts_sack (&tc->rcv_opts)
899       && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
900     return;
901
902   old_sacked_bytes = sb->sacked_bytes;
903
904   /* Remove invalid blocks */
905   blk = tc->rcv_opts.sacks;
906   while (blk < vec_end (tc->rcv_opts.sacks))
907     {
908       if (seq_lt (blk->start, blk->end)
909           && seq_gt (blk->start, tc->snd_una)
910           && seq_gt (blk->start, ack)
911           && seq_lt (blk->start, tc->snd_una_max)
912           && seq_leq (blk->end, tc->snd_una_max))
913         {
914           blk++;
915           continue;
916         }
917       vec_del1 (tc->rcv_opts.sacks, blk - tc->rcv_opts.sacks);
918     }
919
920   /* Add block for cumulative ack */
921   if (seq_gt (ack, tc->snd_una))
922     {
923       tmp.start = tc->snd_una;
924       tmp.end = ack;
925       vec_add1 (tc->rcv_opts.sacks, tmp);
926     }
927
928   if (vec_len (tc->rcv_opts.sacks) == 0)
929     return;
930
931   tcp_scoreboard_trace_add (tc, ack);
932
933   /* Make sure blocks are ordered */
934   for (i = 0; i < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); i++)
935     for (j = i + 1; j < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); j++)
936       if (seq_lt (tc->rcv_opts.sacks[j].start, tc->rcv_opts.sacks[i].start))
937         {
938           tmp = tc->rcv_opts.sacks[i];
939           tc->rcv_opts.sacks[i] = tc->rcv_opts.sacks[j];
940           tc->rcv_opts.sacks[j] = tmp;
941         }
942
943   if (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
944     {
945       /* If no holes, insert the first that covers all outstanding bytes */
946       last_hole = scoreboard_insert_hole (sb, TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX,
947                                           tc->snd_una, tc->snd_una_max);
948       sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, last_hole);
949       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
950       sb->high_sacked = tmp.end;
951     }
952   else
953     {
954       /* If we have holes but snd_una_max is beyond the last hole, update
955        * last hole end */
956       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
957       last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
958       if (seq_gt (tc->snd_una_max, last_hole->end))
959         {
960           if (seq_geq (last_hole->start, sb->high_sacked))
961             {
962               last_hole->end = tc->snd_una_max;
963             }
964           /* New hole after high sacked block */
965           else if (seq_lt (sb->high_sacked, tc->snd_una_max))
966             {
967               scoreboard_insert_hole (sb, sb->tail, sb->high_sacked,
968                                       tc->snd_una_max);
969             }
970         }
971       /* Keep track of max byte sacked for when the last hole
972        * is acked */
973       if (seq_gt (tmp.end, sb->high_sacked))
974         sb->high_sacked = tmp.end;
975     }
976
977   /* Walk the holes with the SACK blocks */
978   hole = pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
979   while (hole && blk_index < vec_len (tc->rcv_opts.sacks))
980     {
981       blk = &tc->rcv_opts.sacks[blk_index];
982       if (seq_leq (blk->start, hole->start))
983         {
984           /* Block covers hole. Remove hole */
985           if (seq_geq (blk->end, hole->end))
986             {
987               next_hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
988
989               /* Byte accounting: snd_una needs to be advanced */
990               if (blk->end == ack)
991                 {
992                   if (next_hole)
993                     {
994                       if (seq_lt (ack, next_hole->start))
995                         sb->snd_una_adv = next_hole->start - ack;
996                       sb->last_bytes_delivered +=
997                         next_hole->start - hole->end;
998                     }
999                   else
1000                     {
1001                       ASSERT (seq_geq (sb->high_sacked, ack));
1002                       sb->snd_una_adv = sb->high_sacked - ack;
1003                       sb->last_bytes_delivered += sb->high_sacked - hole->end;
1004                     }
1005                 }
1006
1007               scoreboard_remove_hole (sb, hole);
1008               hole = next_hole;
1009             }
1010           /* Partial 'head' overlap */
1011           else
1012             {
1013               if (seq_gt (blk->end, hole->start))
1014                 {
1015                   hole->start = blk->end;
1016                 }
1017               blk_index++;
1018             }
1019         }
1020       else
1021         {
1022           /* Hole must be split */
1023           if (seq_lt (blk->end, hole->end))
1024             {
1025               hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
1026               next_hole = scoreboard_insert_hole (sb, hole_index, blk->end,
1027                                                   hole->end);
1028
1029               /* Pool might've moved */
1030               hole = scoreboard_get_hole (sb, hole_index);
1031               hole->end = blk->start;
1032               blk_index++;
1033               ASSERT (hole->next == scoreboard_hole_index (sb, next_hole));
1034             }
1035           else if (seq_lt (blk->start, hole->end))
1036             {
1037               hole->end = blk->start;
1038             }
1039           hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
1040         }
1041     }
1042
1043   if (pool_elts (sb->holes) == 1)
1044     {
1045       hole = scoreboard_first_hole (sb);
1046       if (hole->start == ack + sb->snd_una_adv
1047           && hole->end == tc->snd_una_max)
1048         scoreboard_remove_hole (sb, hole);
1049     }
1050
1051   scoreboard_update_bytes (tc, sb);
1052   sb->last_sacked_bytes = sb->sacked_bytes
1053     - (old_sacked_bytes - sb->last_bytes_delivered);
1054   ASSERT (sb->last_sacked_bytes <= sb->sacked_bytes || tcp_in_recovery (tc));
1055   ASSERT (sb->sacked_bytes == 0 || tcp_in_recovery (tc)
1056           || sb->sacked_bytes < tc->snd_una_max - seq_max (tc->snd_una, ack));
1057   ASSERT (sb->last_sacked_bytes + sb->lost_bytes <= tc->snd_una_max
1058           - seq_max (tc->snd_una, ack) || tcp_in_recovery (tc));
1059   ASSERT (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX || tcp_in_recovery (tc)
1060           || sb->holes[sb->head].start == ack + sb->snd_una_adv);
1061   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_SCOREBOARD, tc);
1062 }
1063
1064 /**
1065  * Try to update snd_wnd based on feedback received from peer.
1066  *
1067  * If successful, and new window is 'effectively' 0, activate persist
1068  * timer.
1069  */
1070 static void
1071 tcp_update_snd_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 ack, u32 snd_wnd)
1072 {
1073   /* If (SND.WL1 < SEG.SEQ or (SND.WL1 = SEG.SEQ and SND.WL2 =< SEG.ACK)), set
1074    * SND.WND <- SEG.WND, set SND.WL1 <- SEG.SEQ, and set SND.WL2 <- SEG.ACK */
1075   if (seq_lt (tc->snd_wl1, seq)
1076       || (tc->snd_wl1 == seq && seq_leq (tc->snd_wl2, ack)))
1077     {
1078       tc->snd_wnd = snd_wnd;
1079       tc->snd_wl1 = seq;
1080       tc->snd_wl2 = ack;
1081       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SND_WND, tc);
1082
1083       if (PREDICT_FALSE (tc->snd_wnd < tc->snd_mss))
1084         {
1085           /* Set persist timer if not set and we just got 0 wnd */
1086           if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_PERSIST)
1087               && !tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT))
1088             tcp_persist_timer_set (tc);
1089         }
1090       else
1091         {
1092           tcp_persist_timer_reset (tc);
1093           if (PREDICT_FALSE (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0))
1094             {
1095               tc->rto_boff = 0;
1096               tcp_update_rto (tc);
1097             }
1098         }
1099     }
1100 }
1101
1102 /**
1103  * Init loss recovery/fast recovery.
1104  *
1105  * Triggered by dup acks as opposed to timer timeout. Note that cwnd is
1106  * updated in @ref tcp_cc_handle_event after fast retransmit
1107  */
1108 void
1109 tcp_cc_init_congestion (tcp_connection_t * tc)
1110 {
1111   tcp_fastrecovery_on (tc);
1112   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1113   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1114   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1115   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1116   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1117   tc->cc_algo->congestion (tc);
1118   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 4);
1119 }
1120
1121 static void
1122 tcp_cc_recovery_exit (tcp_connection_t * tc)
1123 {
1124   tc->rto_boff = 0;
1125   tcp_update_rto (tc);
1126   tc->snd_rxt_ts = 0;
1127   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1128   tc->rtt_ts = 0;
1129   tcp_recovery_off (tc);
1130   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
1131 }
1132
1133 void
1134 tcp_cc_fastrecovery_exit (tcp_connection_t * tc)
1135 {
1136   tc->cc_algo->recovered (tc);
1137   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1138   tc->rcv_dupacks = 0;
1139   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1140   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1141   tc->rtt_ts = 0;
1142
1143   tcp_fastrecovery_off (tc);
1144   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1145
1146   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
1147 }
1148
1149 static void
1150 tcp_cc_congestion_undo (tcp_connection_t * tc)
1151 {
1152   tc->cwnd = tc->prev_cwnd;
1153   tc->ssthresh = tc->prev_ssthresh;
1154   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1155   tc->rcv_dupacks = 0;
1156   if (tcp_in_recovery (tc))
1157     tcp_cc_recovery_exit (tc);
1158   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1159     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1160   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
1161   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 5);
1162 }
1163
1164 static inline u8
1165 tcp_cc_is_spurious_timeout_rxt (tcp_connection_t * tc)
1166 {
1167   return (tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff == 1
1168           && tc->snd_rxt_ts
1169           && tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
1170           && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsecr, tc->snd_rxt_ts));
1171 }
1172
1173 static inline u8
1174 tcp_cc_is_spurious_fast_rxt (tcp_connection_t * tc)
1175 {
1176   return (tcp_in_fastrecovery (tc)
1177           && tc->cwnd > tc->ssthresh + 3 * tc->snd_mss);
1178 }
1179
1180 static u8
1181 tcp_cc_is_spurious_retransmit (tcp_connection_t * tc)
1182 {
1183   return (tcp_cc_is_spurious_timeout_rxt (tc)
1184           || tcp_cc_is_spurious_fast_rxt (tc));
1185 }
1186
1187 static int
1188 tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
1189 {
1190   ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
1191   if (tcp_cc_is_spurious_retransmit (tc))
1192     {
1193       tcp_cc_congestion_undo (tc);
1194       return 1;
1195     }
1196
1197   if (tcp_in_recovery (tc))
1198     tcp_cc_recovery_exit (tc);
1199   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1200     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1201
1202   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
1203   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc));
1204   ASSERT (tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tc));
1205   return 0;
1206 }
1207
1208 static void
1209 tcp_cc_update (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
1210 {
1211   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc) || tcp_is_lost_fin (tc));
1212
1213   /* Congestion avoidance */
1214   tcp_cc_rcv_ack (tc);
1215
1216   /* If a cumulative ack, make sure dupacks is 0 */
1217   tc->rcv_dupacks = 0;
1218
1219   /* When dupacks hits the threshold we only enter fast retransmit if
1220    * cumulative ack covers more than snd_congestion. Should snd_una
1221    * wrap this test may fail under otherwise valid circumstances.
1222    * Therefore, proactively update snd_congestion when wrap detected. */
1223   if (PREDICT_FALSE
1224       (seq_leq (tc->snd_congestion, tc->snd_una - tc->bytes_acked)
1225        && seq_gt (tc->snd_congestion, tc->snd_una)))
1226     tc->snd_congestion = tc->snd_una - 1;
1227 }
1228
1229 static u8
1230 tcp_should_fastrecover_sack (tcp_connection_t * tc)
1231 {
1232   return (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss < tc->sack_sb.sacked_bytes;
1233 }
1234
1235 static u8
1236 tcp_should_fastrecover (tcp_connection_t * tc)
1237 {
1238   return (tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD
1239           || tcp_should_fastrecover_sack (tc));
1240 }
1241
1242 void
1243 tcp_program_fastretransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1244 {
1245   if (!(tc->flags & TCP_CONN_FRXT_PENDING))
1246     {
1247       vec_add1 (wrk->pending_fast_rxt, tc->c_c_index);
1248       tc->flags |= TCP_CONN_FRXT_PENDING;
1249     }
1250 }
1251
1252 void
1253 tcp_do_fastretransmits (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1254 {
1255   u32 *ongoing_fast_rxt, burst_bytes, sent_bytes, thread_index;
1256   u32 max_burst_size, burst_size, n_segs = 0, n_segs_now;
1257   tcp_connection_t *tc;
1258   u64 last_cpu_time;
1259   int i;
1260
1261   if (vec_len (wrk->pending_fast_rxt) == 0
1262       && vec_len (wrk->postponed_fast_rxt) == 0)
1263     return;
1264
1265   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1266   last_cpu_time = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
1267   ongoing_fast_rxt = wrk->ongoing_fast_rxt;
1268   vec_append (ongoing_fast_rxt, wrk->postponed_fast_rxt);
1269   vec_append (ongoing_fast_rxt, wrk->pending_fast_rxt);
1270
1271   _vec_len (wrk->postponed_fast_rxt) = 0;
1272   _vec_len (wrk->pending_fast_rxt) = 0;
1273
1274   max_burst_size = VLIB_FRAME_SIZE / vec_len (ongoing_fast_rxt);
1275   max_burst_size = clib_max (max_burst_size, 1);
1276
1277   for (i = 0; i < vec_len (ongoing_fast_rxt); i++)
1278     {
1279       if (n_segs >= VLIB_FRAME_SIZE)
1280         {
1281           vec_add1 (wrk->postponed_fast_rxt, ongoing_fast_rxt[i]);
1282           continue;
1283         }
1284
1285       tc = tcp_connection_get (ongoing_fast_rxt[i], thread_index);
1286       tc->flags &= ~TCP_CONN_FRXT_PENDING;
1287
1288       if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
1289         continue;
1290
1291       burst_size = clib_min (max_burst_size, VLIB_FRAME_SIZE - n_segs);
1292       burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
1293                                                          last_cpu_time);
1294       burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
1295       if (!burst_size)
1296         {
1297           tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1298           continue;
1299         }
1300
1301       n_segs_now = tcp_fast_retransmit (wrk, tc, burst_size);
1302       sent_bytes = clib_min (n_segs_now * tc->snd_mss, burst_bytes);
1303       transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection,
1304                                                   sent_bytes);
1305       n_segs += n_segs_now;
1306     }
1307   _vec_len (ongoing_fast_rxt) = 0;
1308   wrk->ongoing_fast_rxt = ongoing_fast_rxt;
1309 }
1310
1311 /**
1312  * One function to rule them all ... and in the darkness bind them
1313  */
1314 static void
1315 tcp_cc_handle_event (tcp_connection_t * tc, u32 is_dack)
1316 {
1317   u32 rxt_delivered;
1318
1319   if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1320     {
1321       if (tc->bytes_acked)
1322         goto partial_ack;
1323       tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index), tc);
1324       return;
1325     }
1326   /*
1327    * Duplicate ACK. Check if we should enter fast recovery, or if already in
1328    * it account for the bytes that left the network.
1329    */
1330   else if (is_dack && !tcp_in_recovery (tc))
1331     {
1332       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
1333       ASSERT (tc->snd_una != tc->snd_una_max
1334               || tc->sack_sb.last_sacked_bytes);
1335
1336       tc->rcv_dupacks++;
1337
1338       /* Pure duplicate ack. If some data got acked, it's handled lower */
1339       if (tc->rcv_dupacks > TCP_DUPACK_THRESHOLD && !tc->bytes_acked)
1340         {
1341           ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1342           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1343           return;
1344         }
1345       else if (tcp_should_fastrecover (tc))
1346         {
1347           u32 pacer_wnd;
1348
1349           ASSERT (!tcp_in_fastrecovery (tc));
1350
1351           /* Heuristic to catch potential late dupacks
1352            * after fast retransmit exits */
1353           if (is_dack && tc->snd_una == tc->snd_congestion
1354               && timestamp_leq (tc->rcv_opts.tsecr, tc->tsecr_last_ack))
1355             {
1356               tc->rcv_dupacks = 0;
1357               return;
1358             }
1359
1360           tcp_cc_init_congestion (tc);
1361           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1362
1363           if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1364             {
1365               tc->cwnd = tc->ssthresh;
1366               scoreboard_init_high_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una);
1367             }
1368           else
1369             {
1370               /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
1371                * three segments that have left the network and should've been
1372                * buffered at the receiver XXX */
1373               tc->cwnd = tc->ssthresh + 3 * tc->snd_mss;
1374             }
1375
1376           /* Constrain rate until we get a partial ack */
1377           pacer_wnd = clib_max (0.1 * tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1378           tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, pacer_wnd,
1379                                          0 /* start bucket */ );
1380           tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index),
1381                                       tc);
1382           return;
1383         }
1384       else if (!tc->bytes_acked
1385                || (tc->bytes_acked && !tcp_in_cong_recovery (tc)))
1386         {
1387           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1388           return;
1389         }
1390       else
1391         goto partial_ack;
1392     }
1393   /* Don't allow entry in fast recovery if still in recovery, for now */
1394   else if (0 && is_dack && tcp_in_recovery (tc))
1395     {
1396       /* If of of the two conditions lower hold, reset dupacks because
1397        * we're probably after timeout (RFC6582 heuristics).
1398        * If Cumulative ack does not cover more than congestion threshold,
1399        * and:
1400        * 1) The following doesn't hold: The congestion window is greater
1401        *    than SMSS bytes and the difference between highest_ack
1402        *    and prev_highest_ack is at most 4*SMSS bytes
1403        * 2) Echoed timestamp in the last non-dup ack does not equal the
1404        *    stored timestamp
1405        */
1406       if (seq_leq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1407           && ((!(tc->cwnd > tc->snd_mss
1408                  && tc->bytes_acked <= 4 * tc->snd_mss))
1409               || (tc->rcv_opts.tsecr != tc->tsecr_last_ack)))
1410         {
1411           tc->rcv_dupacks = 0;
1412           return;
1413         }
1414     }
1415
1416   if (!tc->bytes_acked)
1417     return;
1418
1419 partial_ack:
1420   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
1421
1422   /*
1423    * Legitimate ACK. 1) See if we can exit recovery
1424    */
1425
1426   /* Update the pacing rate. For the first partial ack we move from
1427    * the artificially constrained rate to the one after congestion */
1428   tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
1429
1430   if (seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion))
1431     {
1432       tcp_retransmit_timer_update (tc);
1433
1434       /* If spurious return, we've already updated everything */
1435       if (tcp_cc_recover (tc))
1436         {
1437           tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1438           return;
1439         }
1440
1441       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1442
1443       /* Treat as congestion avoidance ack */
1444       tcp_cc_rcv_ack (tc);
1445       return;
1446     }
1447
1448   /*
1449    * Legitimate ACK. 2) If PARTIAL ACK try to retransmit
1450    */
1451
1452   /* XXX limit this only to first partial ack? */
1453   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1454
1455   /* RFC6675: If the incoming ACK is a cumulative acknowledgment,
1456    * reset dupacks to 0. Also needed if in congestion recovery */
1457   tc->rcv_dupacks = 0;
1458
1459   /* Post RTO timeout don't try anything fancy */
1460   if (tcp_in_recovery (tc))
1461     {
1462       tcp_cc_rcv_ack (tc);
1463       transport_add_tx_event (&tc->connection);
1464       return;
1465     }
1466
1467   /* Remove retransmitted bytes that have been delivered */
1468   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1469     {
1470       ASSERT (tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1471               >= tc->sack_sb.last_bytes_delivered
1472               || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT));
1473
1474       /* If we have sacks and we haven't gotten an ack beyond high_rxt,
1475        * remove sacked bytes delivered */
1476       if (seq_lt (tc->snd_una, tc->sack_sb.high_rxt))
1477         {
1478           rxt_delivered = tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1479             - tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
1480           ASSERT (tc->snd_rxt_bytes >= rxt_delivered);
1481           tc->snd_rxt_bytes -= rxt_delivered;
1482         }
1483       else
1484         {
1485           /* Apparently all retransmitted holes have been acked */
1486           tc->snd_rxt_bytes = 0;
1487           tc->sack_sb.high_rxt = tc->snd_una;
1488         }
1489     }
1490   else
1491     {
1492       tcp_fastrecovery_first_on (tc);
1493       /* Reuse last bytes delivered to track total bytes acked */
1494       tc->sack_sb.last_bytes_delivered += tc->bytes_acked;
1495       if (tc->snd_rxt_bytes > tc->bytes_acked)
1496         tc->snd_rxt_bytes -= tc->bytes_acked;
1497       else
1498         tc->snd_rxt_bytes = 0;
1499     }
1500
1501   tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK);
1502
1503   /*
1504    * Since this was a partial ack, try to retransmit some more data
1505    */
1506   tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index), tc);
1507 }
1508
1509 /**
1510  * Process incoming ACK
1511  */
1512 static int
1513 tcp_rcv_ack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1514              tcp_header_t * th, u32 * error)
1515 {
1516   u32 prev_snd_wnd, prev_snd_una;
1517   u8 is_dack;
1518
1519   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_STAT, tc);
1520
1521   /* If the ACK acks something not yet sent (SEG.ACK > SND.NXT) */
1522   if (PREDICT_FALSE (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_nxt)))
1523     {
1524       /* When we entered recovery, we reset snd_nxt to snd_una. Seems peer
1525        * still has the data so accept the ack */
1526       if (tcp_in_recovery (tc)
1527           && seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_congestion))
1528         {
1529           tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
1530           if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1531             tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1532           goto process_ack;
1533         }
1534
1535       /* If we have outstanding data and this is within the window, accept it,
1536        * probably retransmit has timed out. Otherwise ACK segment and then
1537        * drop it */
1538       if (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una_max))
1539         {
1540           tcp_program_ack (wrk, tc);
1541           *error = TCP_ERROR_ACK_FUTURE;
1542           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 0,
1543                        vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1544           return -1;
1545         }
1546
1547       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 2,
1548                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1549
1550       tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
1551     }
1552
1553   /* If old ACK, probably it's an old dupack */
1554   if (PREDICT_FALSE (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una)))
1555     {
1556       *error = TCP_ERROR_ACK_OLD;
1557       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 1,
1558                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1559       if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
1560         tcp_cc_handle_event (tc, 1);
1561       /* Don't drop yet */
1562       return 0;
1563     }
1564
1565   /*
1566    * Looks okay, process feedback
1567    */
1568 process_ack:
1569   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1570     tcp_rcv_sacks (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1571
1572   prev_snd_wnd = tc->snd_wnd;
1573   prev_snd_una = tc->snd_una;
1574   tcp_update_snd_wnd (tc, vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
1575                       vnet_buffer (b)->tcp.ack_number,
1576                       clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale);
1577   tc->bytes_acked = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number - tc->snd_una;
1578   tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number + tc->sack_sb.snd_una_adv;
1579   tcp_validate_txf_size (tc, tc->bytes_acked);
1580
1581   if (tc->bytes_acked)
1582     {
1583       tcp_program_dequeue (wrk, tc);
1584       tcp_update_rtt (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1585     }
1586
1587   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
1588
1589   /*
1590    * Check if we have congestion event
1591    */
1592
1593   if (tcp_ack_is_cc_event (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una, &is_dack))
1594     {
1595       tcp_cc_handle_event (tc, is_dack);
1596       if (!tcp_in_cong_recovery (tc))
1597         {
1598           *error = TCP_ERROR_ACK_OK;
1599           return 0;
1600         }
1601       *error = TCP_ERROR_ACK_DUP;
1602       if (vnet_buffer (b)->tcp.data_len || tcp_is_fin (th))
1603         return 0;
1604       return -1;
1605     }
1606
1607   /*
1608    * Update congestion control (slow start/congestion avoidance)
1609    */
1610   tcp_cc_update (tc, b);
1611   *error = TCP_ERROR_ACK_OK;
1612   return 0;
1613 }
1614
1615 static void
1616 tcp_program_disconnect (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1617 {
1618   if (!tcp_disconnect_pending (tc))
1619     {
1620       vec_add1 (wrk->pending_disconnects, tc->c_c_index);
1621       tcp_disconnect_pending_on (tc);
1622     }
1623 }
1624
1625 static void
1626 tcp_handle_disconnects (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1627 {
1628   u32 thread_index, *pending_disconnects;
1629   tcp_connection_t *tc;
1630   int i;
1631
1632   if (!vec_len (wrk->pending_disconnects))
1633     return;
1634
1635   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1636   pending_disconnects = wrk->pending_disconnects;
1637   for (i = 0; i < vec_len (pending_disconnects); i++)
1638     {
1639       tc = tcp_connection_get (pending_disconnects[i], thread_index);
1640       tcp_disconnect_pending_off (tc);
1641       stream_session_disconnect_notify (&tc->connection);
1642     }
1643   _vec_len (wrk->pending_disconnects) = 0;
1644 }
1645
1646 static void
1647 tcp_rcv_fin (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1648              u32 * error)
1649 {
1650   /* Enter CLOSE-WAIT and notify session. To avoid lingering
1651    * in CLOSE-WAIT, set timer (reuse WAITCLOSE). */
1652   /* Account for the FIN if nothing else was received */
1653   if (vnet_buffer (b)->tcp.data_len == 0)
1654     tc->rcv_nxt += 1;
1655   tcp_program_ack (wrk, tc);
1656   tc->state = TCP_STATE_CLOSE_WAIT;
1657   tcp_program_disconnect (wrk, tc);
1658   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
1659   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc);
1660   *error = TCP_ERROR_FIN_RCVD;
1661 }
1662
1663 static u8
1664 tcp_sack_vector_is_sane (sack_block_t * sacks)
1665 {
1666   int i;
1667   for (i = 1; i < vec_len (sacks); i++)
1668     {
1669       if (sacks[i - 1].end == sacks[i].start)
1670         return 0;
1671     }
1672   return 1;
1673 }
1674
1675 /**
1676  * Build SACK list as per RFC2018.
1677  *
1678  * Makes sure the first block contains the segment that generated the current
1679  * ACK and the following ones are the ones most recently reported in SACK
1680  * blocks.
1681  *
1682  * @param tc TCP connection for which the SACK list is updated
1683  * @param start Start sequence number of the newest SACK block
1684  * @param end End sequence of the newest SACK block
1685  */
1686 void
1687 tcp_update_sack_list (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end)
1688 {
1689   sack_block_t *new_list = 0, *block = 0;
1690   int i;
1691
1692   /* If the first segment is ooo add it to the list. Last write might've moved
1693    * rcv_nxt over the first segment. */
1694   if (seq_lt (tc->rcv_nxt, start))
1695     {
1696       vec_add2 (new_list, block, 1);
1697       block->start = start;
1698       block->end = end;
1699     }
1700
1701   /* Find the blocks still worth keeping. */
1702   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
1703     {
1704       /* Discard if rcv_nxt advanced beyond current block */
1705       if (seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, tc->rcv_nxt))
1706         continue;
1707
1708       /* Merge or drop if segment overlapped by the new segment */
1709       if (block && (seq_geq (tc->snd_sacks[i].end, new_list[0].start)
1710                     && seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].end)))
1711         {
1712           if (seq_lt (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].start))
1713             new_list[0].start = tc->snd_sacks[i].start;
1714           if (seq_lt (new_list[0].end, tc->snd_sacks[i].end))
1715             new_list[0].end = tc->snd_sacks[i].end;
1716           continue;
1717         }
1718
1719       /* Save to new SACK list if we have space. */
1720       if (vec_len (new_list) < TCP_MAX_SACK_BLOCKS)
1721         {
1722           vec_add1 (new_list, tc->snd_sacks[i]);
1723         }
1724       else
1725         {
1726           clib_warning ("sack discarded");
1727         }
1728     }
1729
1730   ASSERT (vec_len (new_list) <= TCP_MAX_SACK_BLOCKS);
1731
1732   /* Replace old vector with new one */
1733   vec_free (tc->snd_sacks);
1734   tc->snd_sacks = new_list;
1735
1736   /* Segments should not 'touch' */
1737   ASSERT (tcp_sack_vector_is_sane (tc->snd_sacks));
1738 }
1739
1740 u32
1741 tcp_sack_list_bytes (tcp_connection_t * tc)
1742 {
1743   u32 bytes = 0, i;
1744   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
1745     bytes += tc->snd_sacks[i].end - tc->snd_sacks[i].start;
1746   return bytes;
1747 }
1748
1749 /** Enqueue data for delivery to application */
1750 static int
1751 tcp_session_enqueue_data (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1752                           u16 data_len)
1753 {
1754   int written, error = TCP_ERROR_ENQUEUED;
1755
1756   ASSERT (seq_geq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1757   ASSERT (data_len);
1758   written = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b, 0,
1759                                                1 /* queue event */ , 1);
1760
1761   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 0, data_len, written);
1762
1763   /* Update rcv_nxt */
1764   if (PREDICT_TRUE (written == data_len))
1765     {
1766       tc->rcv_nxt += written;
1767     }
1768   /* If more data written than expected, account for out-of-order bytes. */
1769   else if (written > data_len)
1770     {
1771       tc->rcv_nxt += written;
1772       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_INPUT, tc, data_len, written);
1773     }
1774   else if (written > 0)
1775     {
1776       /* We've written something but FIFO is probably full now */
1777       tc->rcv_nxt += written;
1778       error = TCP_ERROR_PARTIALLY_ENQUEUED;
1779     }
1780   else
1781     {
1782       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1783     }
1784
1785   /* Update SACK list if need be */
1786   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1787     {
1788       /* Remove SACK blocks that have been delivered */
1789       tcp_update_sack_list (tc, tc->rcv_nxt, tc->rcv_nxt);
1790     }
1791
1792   return error;
1793 }
1794
1795 /** Enqueue out-of-order data */
1796 static int
1797 tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1798                          u16 data_len)
1799 {
1800   stream_session_t *s0;
1801   int rv, offset;
1802
1803   ASSERT (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1804   ASSERT (data_len);
1805
1806   /* Enqueue out-of-order data with relative offset */
1807   rv = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b,
1808                                           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number -
1809                                           tc->rcv_nxt, 0 /* queue event */ ,
1810                                           0);
1811
1812   /* Nothing written */
1813   if (rv)
1814     {
1815       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, 0);
1816       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1817     }
1818
1819   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, data_len);
1820
1821   /* Update SACK list if in use */
1822   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1823     {
1824       ooo_segment_t *newest;
1825       u32 start, end;
1826
1827       s0 = session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
1828
1829       /* Get the newest segment from the fifo */
1830       newest = svm_fifo_newest_ooo_segment (s0->server_rx_fifo);
1831       if (newest)
1832         {
1833           offset = ooo_segment_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
1834           ASSERT (offset <= vnet_buffer (b)->tcp.seq_number - tc->rcv_nxt);
1835           start = tc->rcv_nxt + offset;
1836           end = start + ooo_segment_length (s0->server_rx_fifo, newest);
1837           tcp_update_sack_list (tc, start, end);
1838           svm_fifo_newest_ooo_segment_reset (s0->server_rx_fifo);
1839           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_SACKS, tc);
1840         }
1841     }
1842
1843   return TCP_ERROR_ENQUEUED_OOO;
1844 }
1845
1846 /**
1847  * Check if ACK could be delayed. If ack can be delayed, it should return
1848  * true for a full frame. If we're always acking return 0.
1849  */
1850 always_inline int
1851 tcp_can_delack (tcp_connection_t * tc)
1852 {
1853   /* Send ack if ... */
1854   if (TCP_ALWAYS_ACK
1855       /* just sent a rcv wnd 0 */
1856       || (tc->flags & TCP_CONN_SENT_RCV_WND0) != 0
1857       /* constrained to send ack */
1858       || (tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) != 0
1859       /* we're almost out of tx wnd */
1860       || tcp_available_cc_snd_space (tc) < 4 * tc->snd_mss)
1861     return 0;
1862
1863   return 1;
1864 }
1865
1866 static int
1867 tcp_buffer_discard_bytes (vlib_buffer_t * b, u32 n_bytes_to_drop)
1868 {
1869   u32 discard, first = b->current_length;
1870   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1871
1872   /* Handle multi-buffer segments */
1873   if (n_bytes_to_drop > b->current_length)
1874     {
1875       if (!(b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1876         return -1;
1877       do
1878         {
1879           discard = clib_min (n_bytes_to_drop, b->current_length);
1880           vlib_buffer_advance (b, discard);
1881           b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
1882           n_bytes_to_drop -= discard;
1883         }
1884       while (n_bytes_to_drop);
1885       if (n_bytes_to_drop > first)
1886         b->total_length_not_including_first_buffer -= n_bytes_to_drop - first;
1887     }
1888   else
1889     vlib_buffer_advance (b, n_bytes_to_drop);
1890   vnet_buffer (b)->tcp.data_len -= n_bytes_to_drop;
1891   return 0;
1892 }
1893
1894 /**
1895  * Receive buffer for connection and handle acks
1896  *
1897  * It handles both in order or out-of-order data.
1898  */
1899 static int
1900 tcp_segment_rcv (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1901                  vlib_buffer_t * b)
1902 {
1903   u32 error, n_bytes_to_drop, n_data_bytes;
1904
1905   vlib_buffer_advance (b, vnet_buffer (b)->tcp.data_offset);
1906   n_data_bytes = vnet_buffer (b)->tcp.data_len;
1907   ASSERT (n_data_bytes);
1908
1909   /* Handle out-of-order data */
1910   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number != tc->rcv_nxt))
1911     {
1912       /* Old sequence numbers allowed through because they overlapped
1913        * the rx window */
1914       if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt))
1915         {
1916           /* Completely in the past (possible retransmit). Ack
1917            * retransmissions since we may not have any data to send */
1918           if (seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end, tc->rcv_nxt))
1919             {
1920               tcp_program_ack (wrk, tc);
1921               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1922               goto done;
1923             }
1924
1925           /* Chop off the bytes in the past and see if what is left
1926            * can be enqueued in order */
1927           n_bytes_to_drop = tc->rcv_nxt - vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
1928           n_data_bytes -= n_bytes_to_drop;
1929           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = tc->rcv_nxt;
1930           if (tcp_buffer_discard_bytes (b, n_bytes_to_drop))
1931             {
1932               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1933               goto done;
1934             }
1935           goto in_order;
1936         }
1937
1938       /* RFC2581: Enqueue and send DUPACK for fast retransmit */
1939       error = tcp_session_enqueue_ooo (tc, b, n_data_bytes);
1940       tcp_program_dupack (wrk, tc);
1941       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc, vnet_buffer (b)->tcp);
1942       goto done;
1943     }
1944
1945 in_order:
1946
1947   /* In order data, enqueue. Fifo figures out by itself if any out-of-order
1948    * segments can be enqueued after fifo tail offset changes. */
1949   error = tcp_session_enqueue_data (tc, b, n_data_bytes);
1950   if (tcp_can_delack (tc))
1951     {
1952       if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_DELACK))
1953         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_DELACK, TCP_DELACK_TIME);
1954       goto done;
1955     }
1956
1957   tcp_program_ack (wrk, tc);
1958
1959 done:
1960   return error;
1961 }
1962
1963 typedef struct
1964 {
1965   tcp_header_t tcp_header;
1966   tcp_connection_t tcp_connection;
1967 } tcp_rx_trace_t;
1968
1969 static u8 *
1970 format_tcp_rx_trace (u8 * s, va_list * args)
1971 {
1972   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1973   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1974   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1975   u32 indent = format_get_indent (s);
1976
1977   s = format (s, "%U\n%U%U",
1978               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
1979               format_white_space, indent,
1980               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
1981
1982   return s;
1983 }
1984
1985 static u8 *
1986 format_tcp_rx_trace_short (u8 * s, va_list * args)
1987 {
1988   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1989   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1990   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1991
1992   s = format (s, "%d -> %d (%U)",
1993               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.dst_port),
1994               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.src_port), format_tcp_state,
1995               t->tcp_connection.state);
1996
1997   return s;
1998 }
1999
2000 static void
2001 tcp_set_rx_trace_data (tcp_rx_trace_t * t0, tcp_connection_t * tc0,
2002                        tcp_header_t * th0, vlib_buffer_t * b0, u8 is_ip4)
2003 {
2004   if (tc0)
2005     {
2006       clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, tc0,
2007                         sizeof (t0->tcp_connection));
2008     }
2009   else
2010     {
2011       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2012     }
2013   clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
2014 }
2015
2016 static void
2017 tcp_established_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2018                              vlib_frame_t * frame, u8 is_ip4)
2019 {
2020   u32 *from, n_left;
2021
2022   n_left = frame->n_vectors;
2023   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2024
2025   while (n_left >= 1)
2026     {
2027       tcp_connection_t *tc0;
2028       tcp_rx_trace_t *t0;
2029       tcp_header_t *th0;
2030       vlib_buffer_t *b0;
2031       u32 bi0;
2032
2033       bi0 = from[0];
2034       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2035
2036       if (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
2037         {
2038           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2039           tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2040                                     vm->thread_index);
2041           th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2042           tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, th0, b0, is_ip4);
2043         }
2044
2045       from += 1;
2046       n_left -= 1;
2047     }
2048 }
2049
2050 always_inline void
2051 tcp_node_inc_counter_i (vlib_main_t * vm, u32 tcp4_node, u32 tcp6_node,
2052                         u8 is_ip4, u32 evt, u32 val)
2053 {
2054   if (is_ip4)
2055     vlib_node_increment_counter (vm, tcp4_node, evt, val);
2056   else
2057     vlib_node_increment_counter (vm, tcp6_node, evt, val);
2058 }
2059
2060 #define tcp_maybe_inc_counter(node_id, err, count)                      \
2061 {                                                                       \
2062   if (next0 != tcp_next_drop (is_ip4))                                  \
2063     tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,            \
2064                             tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4, err,   \
2065                             1);                                         \
2066 }
2067 #define tcp_inc_counter(node_id, err, count)                            \
2068   tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,              \
2069                            tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4,         \
2070                            err, count)
2071 #define tcp_maybe_inc_err_counter(cnts, err)                            \
2072 {                                                                       \
2073   cnts[err] += (next0 != tcp_next_drop (is_ip4));                       \
2074 }
2075 #define tcp_inc_err_counter(cnts, err, val)                             \
2076 {                                                                       \
2077   cnts[err] += val;                                                     \
2078 }
2079 #define tcp_store_err_counters(node_id, cnts)                           \
2080 {                                                                       \
2081   int i;                                                                \
2082   for (i = 0; i < TCP_N_ERROR; i++)                                     \
2083     if (cnts[i])                                                        \
2084       tcp_inc_counter(node_id, i, cnts[i]);                             \
2085 }
2086
2087
2088 always_inline uword
2089 tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2090                           vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2091 {
2092   u32 thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
2093   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
2094   u32 n_left_from, *from, *first_buffer;
2095   u16 err_counters[TCP_N_ERROR] = { 0 };
2096   u8 is_fin = 0;
2097
2098   if (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2099     tcp_established_trace_frame (vm, node, frame, is_ip4);
2100
2101   first_buffer = from = vlib_frame_vector_args (frame);
2102   n_left_from = frame->n_vectors;
2103
2104   while (n_left_from > 0)
2105     {
2106       u32 bi0, error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2107       vlib_buffer_t *b0;
2108       tcp_header_t *th0 = 0;
2109       tcp_connection_t *tc0;
2110
2111       if (n_left_from > 1)
2112         {
2113           vlib_buffer_t *pb;
2114           pb = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
2115           vlib_prefetch_buffer_header (pb, LOAD);
2116           CLIB_PREFETCH (pb->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
2117         }
2118
2119       bi0 = from[0];
2120       from += 1;
2121       n_left_from -= 1;
2122
2123       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2124       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2125                                 thread_index);
2126
2127       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2128         {
2129           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2130           goto done;
2131         }
2132
2133       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2134       /* N.B. buffer is rewritten if segment is ooo. Thus, th0 becomes a
2135        * dangling reference. */
2136       is_fin = tcp_is_fin (th0);
2137
2138       /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
2139       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
2140         + tcp_is_syn (th0) + is_fin + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
2141
2142       /* TODO header prediction fast path */
2143
2144       /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
2145       if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (wrk, tc0, b0, th0, &error0)))
2146         {
2147           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SEG_INVALID, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
2148           goto done;
2149         }
2150
2151       /* 5: check the ACK field  */
2152       if (PREDICT_FALSE (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, th0, &error0)))
2153         goto done;
2154
2155       /* 6: check the URG bit TODO */
2156
2157       /* 7: process the segment text */
2158       if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2159         error0 = tcp_segment_rcv (wrk, tc0, b0);
2160
2161       /* 8: check the FIN bit */
2162       if (PREDICT_FALSE (is_fin))
2163         tcp_rcv_fin (wrk, tc0, b0, &error0);
2164
2165     done:
2166       tcp_inc_err_counter (err_counters, error0, 1);
2167     }
2168
2169   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2170                                                  thread_index);
2171   err_counters[TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL] = errors;
2172   tcp_store_err_counters (established, err_counters);
2173   tcp_handle_postponed_dequeues (wrk);
2174   tcp_handle_disconnects (wrk);
2175   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, frame->n_vectors);
2176
2177   return frame->n_vectors;
2178 }
2179
2180 static uword
2181 tcp4_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2182                   vlib_frame_t * from_frame)
2183 {
2184   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2185 }
2186
2187 static uword
2188 tcp6_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2189                   vlib_frame_t * from_frame)
2190 {
2191   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2192 }
2193
2194 /* *INDENT-OFF* */
2195 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_established_node) =
2196 {
2197   .function = tcp4_established,
2198   .name = "tcp4-established",
2199   /* Takes a vector of packets. */
2200   .vector_size = sizeof (u32),
2201   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2202   .error_strings = tcp_error_strings,
2203   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
2204   .next_nodes =
2205   {
2206 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
2207     foreach_tcp_state_next
2208 #undef _
2209   },
2210   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2211 };
2212 /* *INDENT-ON* */
2213
2214 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_established_node, tcp4_established);
2215
2216 /* *INDENT-OFF* */
2217 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_established_node) =
2218 {
2219   .function = tcp6_established,
2220   .name = "tcp6-established",
2221   /* Takes a vector of packets. */
2222   .vector_size = sizeof (u32),
2223   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2224   .error_strings = tcp_error_strings,
2225   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
2226   .next_nodes =
2227   {
2228 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
2229     foreach_tcp_state_next
2230 #undef _
2231   },
2232   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2233 };
2234 /* *INDENT-ON* */
2235
2236
2237 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_established_node, tcp6_established);
2238
2239 vlib_node_registration_t tcp4_syn_sent_node;
2240 vlib_node_registration_t tcp6_syn_sent_node;
2241
2242 static u8
2243 tcp_lookup_is_valid (tcp_connection_t * tc, tcp_header_t * hdr)
2244 {
2245   transport_connection_t *tmp = 0;
2246   u64 handle;
2247
2248   if (!tc)
2249     return 1;
2250
2251   /* Proxy case */
2252   if (tc->c_lcl_port == 0 && tc->state == TCP_STATE_LISTEN)
2253     return 1;
2254
2255   u8 is_valid = (tc->c_lcl_port == hdr->dst_port
2256                  && (tc->state == TCP_STATE_LISTEN
2257                      || tc->c_rmt_port == hdr->src_port));
2258
2259   if (!is_valid)
2260     {
2261       handle = session_lookup_half_open_handle (&tc->connection);
2262       tmp = session_lookup_half_open_connection (handle & 0xFFFFFFFF,
2263                                                  tc->c_proto, tc->c_is_ip4);
2264
2265       if (tmp)
2266         {
2267           if (tmp->lcl_port == hdr->dst_port
2268               && tmp->rmt_port == hdr->src_port)
2269             {
2270               TCP_DBG ("half-open is valid!");
2271             }
2272         }
2273     }
2274   return is_valid;
2275 }
2276
2277 /**
2278  * Lookup transport connection
2279  */
2280 static tcp_connection_t *
2281 tcp_lookup_connection (u32 fib_index, vlib_buffer_t * b, u8 thread_index,
2282                        u8 is_ip4)
2283 {
2284   tcp_header_t *tcp;
2285   transport_connection_t *tconn;
2286   tcp_connection_t *tc;
2287   u8 is_filtered = 0;
2288   if (is_ip4)
2289     {
2290       ip4_header_t *ip4;
2291       ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
2292       tcp = ip4_next_header (ip4);
2293       tconn = session_lookup_connection_wt4 (fib_index,
2294                                              &ip4->dst_address,
2295                                              &ip4->src_address,
2296                                              tcp->dst_port,
2297                                              tcp->src_port,
2298                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
2299                                              thread_index, &is_filtered);
2300       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2301       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
2302     }
2303   else
2304     {
2305       ip6_header_t *ip6;
2306       ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
2307       tcp = ip6_next_header (ip6);
2308       tconn = session_lookup_connection_wt6 (fib_index,
2309                                              &ip6->dst_address,
2310                                              &ip6->src_address,
2311                                              tcp->dst_port,
2312                                              tcp->src_port,
2313                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
2314                                              thread_index, &is_filtered);
2315       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2316       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
2317     }
2318   return tc;
2319 }
2320
2321 always_inline uword
2322 tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2323                        vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2324 {
2325   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2326   u32 n_left_from, *from, *first_buffer, errors = 0;
2327   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2328   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (my_thread_index);
2329
2330   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2331   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2332
2333   while (n_left_from > 0)
2334     {
2335       u32 bi0, ack0, seq0, error0 = TCP_ERROR_NONE;
2336       tcp_connection_t *tc0, *new_tc0;
2337       tcp_header_t *tcp0 = 0;
2338       tcp_rx_trace_t *t0;
2339       vlib_buffer_t *b0;
2340
2341       bi0 = from[0];
2342       from += 1;
2343       n_left_from -= 1;
2344
2345       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2346       tc0 =
2347         tcp_half_open_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
2348       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2349         {
2350           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2351           goto drop;
2352         }
2353
2354       /* Half-open completed recently but the connection was't removed
2355        * yet by the owning thread */
2356       if (PREDICT_FALSE (tc0->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE))
2357         {
2358           /* Make sure the connection actually exists */
2359           ASSERT (tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0,
2360                                          my_thread_index, is_ip4));
2361           goto drop;
2362         }
2363
2364       ack0 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2365       seq0 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2366       tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2367
2368       /* Crude check to see if the connection handle does not match
2369        * the packet. Probably connection just switched to established */
2370       if (PREDICT_FALSE (tcp0->dst_port != tc0->c_lcl_port
2371                          || tcp0->src_port != tc0->c_rmt_port))
2372         {
2373           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2374           goto drop;
2375         }
2376
2377       if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (tcp0) && !tcp_rst (tcp0)
2378                          && !tcp_syn (tcp0)))
2379         {
2380           error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2381           goto drop;
2382         }
2383
2384       /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
2385       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end =
2386         seq0 + tcp_is_syn (tcp0) + tcp_is_fin (tcp0) +
2387         vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
2388
2389       /*
2390        *  1. check the ACK bit
2391        */
2392
2393       /*
2394        *   If the ACK bit is set
2395        *     If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send a reset (unless
2396        *     the RST bit is set, if so drop the segment and return)
2397        *       <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2398        *     and discard the segment.  Return.
2399        *     If SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT then the ACK is acceptable.
2400        */
2401       if (tcp_ack (tcp0))
2402         {
2403           if (seq_leq (ack0, tc0->iss) || seq_gt (ack0, tc0->snd_nxt))
2404             {
2405               if (!tcp_rst (tcp0))
2406                 tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, is_ip4);
2407               error0 = TCP_ERROR_RCV_WND;
2408               goto drop;
2409             }
2410
2411           /* Make sure ACK is valid */
2412           if (seq_gt (tc0->snd_una, ack0))
2413             {
2414               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2415               goto drop;
2416             }
2417         }
2418
2419       /*
2420        * 2. check the RST bit
2421        */
2422
2423       if (tcp_rst (tcp0))
2424         {
2425           /* If ACK is acceptable, signal client that peer is not
2426            * willing to accept connection and drop connection*/
2427           if (tcp_ack (tcp0))
2428             tcp_connection_reset (tc0);
2429           error0 = TCP_ERROR_RST_RCVD;
2430           goto drop;
2431         }
2432
2433       /*
2434        * 3. check the security and precedence (skipped)
2435        */
2436
2437       /*
2438        * 4. check the SYN bit
2439        */
2440
2441       /* No SYN flag. Drop. */
2442       if (!tcp_syn (tcp0))
2443         {
2444           clib_warning ("not synack");
2445           error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2446           goto drop;
2447         }
2448
2449       /* Parse options */
2450       if (tcp_options_parse (tcp0, &tc0->rcv_opts, 1))
2451         {
2452           clib_warning ("options parse fail");
2453           error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
2454           goto drop;
2455         }
2456
2457       /* Valid SYN or SYN-ACK. Move connection from half-open pool to
2458        * current thread pool. */
2459       pool_get (tm->connections[my_thread_index], new_tc0);
2460       clib_memcpy_fast (new_tc0, tc0, sizeof (*new_tc0));
2461       new_tc0->c_c_index = new_tc0 - tm->connections[my_thread_index];
2462       new_tc0->c_thread_index = my_thread_index;
2463       new_tc0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end;
2464       new_tc0->irs = seq0;
2465       new_tc0->timers[TCP_TIMER_ESTABLISH] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2466       new_tc0->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2467       new_tc0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2468
2469       /* If this is not the owning thread, wait for syn retransmit to
2470        * expire and cleanup then */
2471       if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc0))
2472         tc0->flags |= TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE;
2473
2474       if (tcp_opts_tstamp (&new_tc0->rcv_opts))
2475         {
2476           new_tc0->tsval_recent = new_tc0->rcv_opts.tsval;
2477           new_tc0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
2478         }
2479
2480       if (tcp_opts_wscale (&new_tc0->rcv_opts))
2481         new_tc0->snd_wscale = new_tc0->rcv_opts.wscale;
2482       else
2483         new_tc0->rcv_wscale = 0;
2484
2485       new_tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
2486         << new_tc0->snd_wscale;
2487       new_tc0->snd_wl1 = seq0;
2488       new_tc0->snd_wl2 = ack0;
2489
2490       tcp_connection_init_vars (new_tc0);
2491
2492       /* SYN-ACK: See if we can switch to ESTABLISHED state */
2493       if (PREDICT_TRUE (tcp_ack (tcp0)))
2494         {
2495           /* Our SYN is ACKed: we have iss < ack = snd_una */
2496
2497           /* TODO Dequeue acknowledged segments if we support Fast Open */
2498           new_tc0->snd_una = ack0;
2499           new_tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2500
2501           /* Make sure las is initialized for the wnd computation */
2502           new_tc0->rcv_las = new_tc0->rcv_nxt;
2503
2504           /* Notify app that we have connection. If session layer can't
2505            * allocate session send reset */
2506           if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2507             {
2508               clib_warning ("connect notify fail");
2509               tcp_send_reset_w_pkt (new_tc0, b0, is_ip4);
2510               tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2511               goto drop;
2512             }
2513
2514           new_tc0->tx_fifo_size =
2515             transport_tx_fifo_size (&new_tc0->connection);
2516           /* Update rtt with the syn-ack sample */
2517           tcp_estimate_initial_rtt (new_tc0);
2518           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, new_tc0);
2519           error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
2520         }
2521       /* SYN: Simultaneous open. Change state to SYN-RCVD and send SYN-ACK */
2522       else
2523         {
2524           new_tc0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
2525
2526           /* Notify app that we have connection */
2527           if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2528             {
2529               tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2530               tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, is_ip4);
2531               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc0);
2532               goto drop;
2533             }
2534
2535           new_tc0->tx_fifo_size =
2536             transport_tx_fifo_size (&new_tc0->connection);
2537           new_tc0->rtt_ts = 0;
2538           tcp_init_snd_vars (new_tc0);
2539           tcp_send_synack (new_tc0);
2540           error0 = TCP_ERROR_SYNS_RCVD;
2541           goto drop;
2542         }
2543
2544       /* Read data, if any */
2545       if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len))
2546         {
2547           clib_warning ("rcvd data in syn-sent");
2548           error0 = tcp_segment_rcv (wrk, new_tc0, b0);
2549           if (error0 == TCP_ERROR_ACK_OK)
2550             error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
2551         }
2552       else
2553         {
2554           tcp_program_ack (wrk, new_tc0);
2555         }
2556
2557     drop:
2558
2559       tcp_inc_counter (syn_sent, error0, 1);
2560       if (PREDICT_FALSE ((b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED) && tcp0 != 0))
2561         {
2562           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2563           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, tcp0, sizeof (t0->tcp_header));
2564           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, tc0,
2565                             sizeof (t0->tcp_connection));
2566         }
2567     }
2568
2569   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2570                                                  my_thread_index);
2571   tcp_inc_counter (syn_sent, TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL, errors);
2572   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
2573
2574   return from_frame->n_vectors;
2575 }
2576
2577 static uword
2578 tcp4_syn_sent (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2579                vlib_frame_t * from_frame)
2580 {
2581   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2582 }
2583
2584 static uword
2585 tcp6_syn_sent_rcv (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2586                    vlib_frame_t * from_frame)
2587 {
2588   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2589 }
2590
2591 /* *INDENT-OFF* */
2592 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_syn_sent_node) =
2593 {
2594   .function = tcp4_syn_sent,
2595   .name = "tcp4-syn-sent",
2596   /* Takes a vector of packets. */
2597   .vector_size = sizeof (u32),
2598   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2599   .error_strings = tcp_error_strings,
2600   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2601   .next_nodes =
2602   {
2603 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2604     foreach_tcp_state_next
2605 #undef _
2606   },
2607   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2608 };
2609 /* *INDENT-ON* */
2610
2611 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_syn_sent_node, tcp4_syn_sent);
2612
2613 /* *INDENT-OFF* */
2614 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_syn_sent_node) =
2615 {
2616   .function = tcp6_syn_sent_rcv,
2617   .name = "tcp6-syn-sent",
2618   /* Takes a vector of packets. */
2619   .vector_size = sizeof (u32),
2620   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2621   .error_strings = tcp_error_strings,
2622   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2623   .next_nodes =
2624   {
2625 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2626     foreach_tcp_state_next
2627 #undef _
2628   },
2629   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2630 };
2631 /* *INDENT-ON* */
2632
2633 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_syn_sent_node, tcp6_syn_sent_rcv);
2634
2635 vlib_node_registration_t tcp4_rcv_process_node;
2636 vlib_node_registration_t tcp6_rcv_process_node;
2637
2638 /**
2639  * Handles reception for all states except LISTEN, SYN-SENT and ESTABLISHED
2640  * as per RFC793 p. 64
2641  */
2642 always_inline uword
2643 tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2644                           vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2645 {
2646   u32 thread_index = vm->thread_index, errors = 0, *first_buffer;
2647   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
2648   u32 n_left_from, *from, max_dequeue;
2649
2650   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2651   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2652
2653   while (n_left_from > 0)
2654     {
2655       u32 bi0, error0 = TCP_ERROR_NONE;
2656       tcp_header_t *tcp0 = 0;
2657       tcp_connection_t *tc0;
2658       vlib_buffer_t *b0;
2659       u8 is_fin0;
2660
2661       bi0 = from[0];
2662       from += 1;
2663       n_left_from -= 1;
2664
2665       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2666       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2667                                 thread_index);
2668       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2669         {
2670           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2671           goto drop;
2672         }
2673
2674       tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2675       is_fin0 = tcp_is_fin (tcp0);
2676
2677       /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
2678       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
2679         + tcp_is_syn (tcp0) + is_fin0 + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
2680
2681       if (CLIB_DEBUG)
2682         {
2683           tcp_connection_t *tmp;
2684           tmp = tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0, thread_index,
2685                                        is_ip4);
2686           if (tmp->state != tc0->state)
2687             {
2688               clib_warning ("state changed");
2689               goto drop;
2690             }
2691         }
2692
2693       /*
2694        * Special treatment for CLOSED
2695        */
2696       if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2697         {
2698           error0 = TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED;
2699           goto drop;
2700         }
2701
2702       /*
2703        * For all other states (except LISTEN)
2704        */
2705
2706       /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
2707       if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0)))
2708         goto drop;
2709
2710       /* 5: check the ACK field  */
2711       switch (tc0->state)
2712         {
2713         case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2714           /*
2715            * If the segment acknowledgment is not acceptable, form a
2716            * reset segment,
2717            *  <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2718            * and send it.
2719            */
2720           if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2721             {
2722               tcp_connection_reset (tc0);
2723               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2724               goto drop;
2725             }
2726
2727           /* Make sure the ack is exactly right */
2728           if (tc0->rcv_nxt != vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number || is_fin0
2729               || vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2730             {
2731               tcp_connection_reset (tc0);
2732               error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2733               goto drop;
2734             }
2735
2736           /* Update rtt and rto */
2737           tcp_estimate_initial_rtt (tc0);
2738
2739           /* Switch state to ESTABLISHED */
2740           tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2741           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2742
2743           /* Initialize session variables */
2744           tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2745           tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
2746             << tc0->rcv_opts.wscale;
2747           tc0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2748           tc0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2749
2750           /* Reset SYN-ACK retransmit and SYN_RCV establish timers */
2751           tcp_retransmit_timer_reset (tc0);
2752           tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_ESTABLISH);
2753           if (stream_session_accept_notify (&tc0->connection))
2754             {
2755               error0 = TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL;
2756               tcp_connection_reset (tc0);
2757               goto drop;
2758             }
2759           error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2760           break;
2761         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2762           /* We can get packets in established state here because they
2763            * were enqueued before state change */
2764           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2765             goto drop;
2766
2767           break;
2768         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2769           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2770            * our FIN is now acknowledged then enter FIN-WAIT-2 and
2771            * continue processing in that state. */
2772           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2773             goto drop;
2774
2775           /* Still have to send the FIN */
2776           if (tc0->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
2777             {
2778               /* TX fifo finally drained */
2779               max_dequeue = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc0->connection);
2780               if (max_dequeue <= tc0->burst_acked)
2781                 tcp_send_fin (tc0);
2782             }
2783           /* If FIN is ACKed */
2784           else if (tc0->snd_una == tc0->snd_una_max)
2785             {
2786               tc0->state = TCP_STATE_FIN_WAIT_2;
2787               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2788
2789               /* Stop all retransmit timers because we have nothing more
2790                * to send. Enable waitclose though because we're willing to
2791                * wait for peer's FIN but not indefinitely. */
2792               tcp_connection_timers_reset (tc0);
2793               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2794
2795               /* Don't try to deq the FIN acked */
2796               if (tc0->burst_acked > 1)
2797                 stream_session_dequeue_drop (&tc0->connection,
2798                                              tc0->burst_acked - 1);
2799               tc0->burst_acked = 0;
2800             }
2801           break;
2802         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2803           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2804            * the retransmission queue is empty, the user's CLOSE can be
2805            * acknowledged ("ok") but do not delete the TCB. */
2806           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2807             goto drop;
2808           tc0->burst_acked = 0;
2809           break;
2810         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2811           /* Do the same processing as for the ESTABLISHED state. */
2812           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2813             goto drop;
2814
2815           if (tc0->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
2816             {
2817               /* TX fifo finally drained */
2818               if (!session_tx_fifo_max_dequeue (&tc0->connection))
2819                 {
2820                   tcp_send_fin (tc0);
2821                   tcp_connection_timers_reset (tc0);
2822                   tc0->state = TCP_STATE_LAST_ACK;
2823                   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2824                   tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2825                 }
2826             }
2827           break;
2828         case TCP_STATE_CLOSING:
2829           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2830            * the ACK acknowledges our FIN then enter the TIME-WAIT state,
2831            * otherwise ignore the segment. */
2832           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2833             goto drop;
2834
2835           tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
2836           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2837           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2838           goto drop;
2839
2840           break;
2841         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2842           /* The only thing that [should] arrive in this state is an
2843            * acknowledgment of our FIN. If our FIN is now acknowledged,
2844            * delete the TCB, enter the CLOSED state, and return. */
2845
2846           if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2847             {
2848               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2849               goto drop;
2850             }
2851           error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2852           tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2853           /* Apparently our ACK for the peer's FIN was lost */
2854           if (is_fin0 && tc0->snd_una != tc0->snd_una_max)
2855             {
2856               tcp_send_fin (tc0);
2857               goto drop;
2858             }
2859
2860           tc0->state = TCP_STATE_CLOSED;
2861           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2862
2863           /* Don't free the connection from the data path since
2864            * we can't ensure that we have no packets already enqueued
2865            * to output. Rely instead on the waitclose timer */
2866           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2867           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
2868
2869           goto drop;
2870
2871           break;
2872         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2873           /* The only thing that can arrive in this state is a
2874            * retransmission of the remote FIN. Acknowledge it, and restart
2875            * the 2 MSL timeout. */
2876
2877           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2878             goto drop;
2879
2880           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2881           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2882           goto drop;
2883
2884           break;
2885         default:
2886           ASSERT (0);
2887         }
2888
2889       /* 6: check the URG bit TODO */
2890
2891       /* 7: process the segment text */
2892       switch (tc0->state)
2893         {
2894         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2895         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2896         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2897           if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2898             error0 = tcp_segment_rcv (wrk, tc0, b0);
2899           else if (is_fin0)
2900             tc0->rcv_nxt += 1;
2901           break;
2902         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2903         case TCP_STATE_CLOSING:
2904         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2905         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2906           /* This should not occur, since a FIN has been received from the
2907            * remote side.  Ignore the segment text. */
2908           break;
2909         }
2910
2911       /* 8: check the FIN bit */
2912       if (!is_fin0)
2913         goto drop;
2914
2915       switch (tc0->state)
2916         {
2917         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2918           tcp_rcv_fin (wrk, tc0, b0, &error0);
2919           break;
2920         case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2921           /* Send FIN-ACK, enter LAST-ACK and because the app was not
2922            * notified yet, set a cleanup timer instead of relying on
2923            * disconnect notify and the implicit close call. */
2924           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2925           tc0->rcv_nxt += 1;
2926           tcp_send_fin (tc0);
2927           tc0->state = TCP_STATE_LAST_ACK;
2928           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2929           tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2930           break;
2931         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2932         case TCP_STATE_CLOSING:
2933         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2934           /* move along .. */
2935           break;
2936         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2937           tc0->state = TCP_STATE_CLOSING;
2938           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2939           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2940           /* Wait for ACK but not forever */
2941           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2942           break;
2943         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2944           /* Got FIN, send ACK! Be more aggressive with resource cleanup */
2945           tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
2946           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2947           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2948           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2949           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2950           break;
2951         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2952           /* Remain in the TIME-WAIT state. Restart the time-wait
2953            * timeout.
2954            */
2955           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2956           break;
2957         }
2958       error0 = TCP_ERROR_FIN_RCVD;
2959       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
2960
2961     drop:
2962
2963       tcp_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2964       if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2965         {
2966           tcp_rx_trace_t *t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2967           tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
2968         }
2969     }
2970
2971   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2972                                                  thread_index);
2973   tcp_inc_counter (rcv_process, TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL, errors);
2974   tcp_handle_postponed_dequeues (wrk);
2975   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
2976
2977   return from_frame->n_vectors;
2978 }
2979
2980 static uword
2981 tcp4_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2982                   vlib_frame_t * from_frame)
2983 {
2984   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2985 }
2986
2987 static uword
2988 tcp6_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2989                   vlib_frame_t * from_frame)
2990 {
2991   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2992 }
2993
2994 /* *INDENT-OFF* */
2995 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_rcv_process_node) =
2996 {
2997   .function = tcp4_rcv_process,
2998   .name = "tcp4-rcv-process",
2999   /* Takes a vector of packets. */
3000   .vector_size = sizeof (u32),
3001   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3002   .error_strings = tcp_error_strings,
3003   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
3004   .next_nodes =
3005   {
3006 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
3007     foreach_tcp_state_next
3008 #undef _
3009   },
3010   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3011 };
3012 /* *INDENT-ON* */
3013
3014 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_rcv_process_node, tcp4_rcv_process);
3015
3016 /* *INDENT-OFF* */
3017 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_rcv_process_node) =
3018 {
3019   .function = tcp6_rcv_process,
3020   .name = "tcp6-rcv-process",
3021   /* Takes a vector of packets. */
3022   .vector_size = sizeof (u32),
3023   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3024   .error_strings = tcp_error_strings,
3025   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
3026   .next_nodes =
3027   {
3028 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
3029     foreach_tcp_state_next
3030 #undef _
3031   },
3032   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3033 };
3034 /* *INDENT-ON* */
3035
3036 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_rcv_process_node, tcp6_rcv_process);
3037
3038 vlib_node_registration_t tcp4_listen_node;
3039 vlib_node_registration_t tcp6_listen_node;
3040
3041 /**
3042  * LISTEN state processing as per RFC 793 p. 65
3043  */
3044 always_inline uword
3045 tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3046                      vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
3047 {
3048   u32 n_left_from, *from, n_syns = 0, *first_buffer;
3049   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
3050
3051   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
3052   n_left_from = from_frame->n_vectors;
3053
3054   while (n_left_from > 0)
3055     {
3056       u32 bi0;
3057       vlib_buffer_t *b0;
3058       tcp_rx_trace_t *t0;
3059       tcp_header_t *th0 = 0;
3060       tcp_connection_t *lc0;
3061       ip4_header_t *ip40;
3062       ip6_header_t *ip60;
3063       tcp_connection_t *child0;
3064       u32 error0 = TCP_ERROR_NONE;
3065
3066       bi0 = from[0];
3067       from += 1;
3068       n_left_from -= 1;
3069
3070       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3071       lc0 = tcp_listener_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
3072
3073       if (is_ip4)
3074         {
3075           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3076           th0 = ip4_next_header (ip40);
3077         }
3078       else
3079         {
3080           ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3081           th0 = ip6_next_header (ip60);
3082         }
3083
3084       /* Create child session. For syn-flood protection use filter */
3085
3086       /* 1. first check for an RST: handled in dispatch */
3087       /* if (tcp_rst (th0))
3088          goto drop;
3089        */
3090
3091       /* 2. second check for an ACK: handled in dispatch */
3092       /* if (tcp_ack (th0))
3093          {
3094          tcp_send_reset (b0, is_ip4);
3095          goto drop;
3096          }
3097        */
3098
3099       /* 3. check for a SYN (did that already) */
3100
3101       /* Make sure connection wasn't just created */
3102       child0 = tcp_lookup_connection (lc0->c_fib_index, b0, my_thread_index,
3103                                       is_ip4);
3104       if (PREDICT_FALSE (child0->state != TCP_STATE_LISTEN))
3105         {
3106           error0 = TCP_ERROR_CREATE_EXISTS;
3107           goto drop;
3108         }
3109
3110       /* Create child session and send SYN-ACK */
3111       child0 = tcp_connection_alloc (my_thread_index);
3112       child0->c_lcl_port = th0->dst_port;
3113       child0->c_rmt_port = th0->src_port;
3114       child0->c_is_ip4 = is_ip4;
3115       child0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
3116       child0->c_fib_index = lc0->c_fib_index;
3117
3118       if (is_ip4)
3119         {
3120           child0->c_lcl_ip4.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
3121           child0->c_rmt_ip4.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
3122         }
3123       else
3124         {
3125           clib_memcpy_fast (&child0->c_lcl_ip6, &ip60->dst_address,
3126                             sizeof (ip6_address_t));
3127           clib_memcpy_fast (&child0->c_rmt_ip6, &ip60->src_address,
3128                             sizeof (ip6_address_t));
3129         }
3130
3131       if (tcp_options_parse (th0, &child0->rcv_opts, 1))
3132         {
3133           error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
3134           tcp_connection_free (child0);
3135           goto drop;
3136         }
3137
3138       child0->irs = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
3139       child0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number + 1;
3140       child0->rcv_las = child0->rcv_nxt;
3141       child0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3142
3143       /* RFC1323: TSval timestamps sent on {SYN} and {SYN,ACK}
3144        * segments are used to initialize PAWS. */
3145       if (tcp_opts_tstamp (&child0->rcv_opts))
3146         {
3147           child0->tsval_recent = child0->rcv_opts.tsval;
3148           child0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
3149         }
3150
3151       if (tcp_opts_wscale (&child0->rcv_opts))
3152         child0->snd_wscale = child0->rcv_opts.wscale;
3153
3154       child0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th0->window)
3155         << child0->snd_wscale;
3156       child0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
3157       child0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
3158
3159       tcp_connection_init_vars (child0);
3160       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, child0, 1);
3161
3162       if (stream_session_accept (&child0->connection, lc0->c_s_index,
3163                                  0 /* notify */ ))
3164         {
3165           tcp_connection_cleanup (child0);
3166           error0 = TCP_ERROR_CREATE_SESSION_FAIL;
3167           goto drop;
3168         }
3169
3170       child0->tx_fifo_size = transport_tx_fifo_size (&child0->connection);
3171       tcp_send_synack (child0);
3172       tcp_timer_set (child0, TCP_TIMER_ESTABLISH, TCP_SYN_RCVD_TIME);
3173
3174     drop:
3175
3176       if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
3177         {
3178           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
3179           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
3180           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, lc0,
3181                             sizeof (t0->tcp_connection));
3182         }
3183
3184       n_syns += (error0 == TCP_ERROR_NONE);
3185     }
3186
3187   tcp_inc_counter (listen, TCP_ERROR_SYNS_RCVD, n_syns);
3188   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
3189
3190   return from_frame->n_vectors;
3191 }
3192
3193 static uword
3194 tcp4_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3195              vlib_frame_t * from_frame)
3196 {
3197   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
3198 }
3199
3200 static uword
3201 tcp6_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3202              vlib_frame_t * from_frame)
3203 {
3204   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
3205 }
3206
3207 /* *INDENT-OFF* */
3208 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_listen_node) =
3209 {
3210   .function = tcp4_listen,
3211   .name = "tcp4-listen",
3212   /* Takes a vector of packets. */
3213   .vector_size = sizeof (u32),
3214   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3215   .error_strings = tcp_error_strings,
3216   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
3217   .next_nodes =
3218   {
3219 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
3220     foreach_tcp_state_next
3221 #undef _
3222   },
3223   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3224 };
3225 /* *INDENT-ON* */
3226
3227 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_listen_node, tcp4_listen);
3228
3229 /* *INDENT-OFF* */
3230 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_listen_node) =
3231 {
3232   .function = tcp6_listen,
3233   .name = "tcp6-listen",
3234   /* Takes a vector of packets. */
3235   .vector_size = sizeof (u32),
3236   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3237   .error_strings = tcp_error_strings,
3238   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
3239   .next_nodes =
3240   {
3241 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
3242     foreach_tcp_state_next
3243 #undef _
3244   },
3245   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3246 };
3247 /* *INDENT-ON* */
3248
3249 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_listen_node, tcp6_listen);
3250
3251 vlib_node_registration_t tcp4_input_node;
3252 vlib_node_registration_t tcp6_input_node;
3253
3254 typedef enum _tcp_input_next
3255 {
3256   TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3257   TCP_INPUT_NEXT_LISTEN,
3258   TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3259   TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3260   TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3261   TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3262   TCP_INPUT_NEXT_PUNT,
3263   TCP_INPUT_N_NEXT
3264 } tcp_input_next_t;
3265
3266 #define foreach_tcp4_input_next                 \
3267   _ (DROP, "ip4-drop")                          \
3268   _ (LISTEN, "tcp4-listen")                     \
3269   _ (RCV_PROCESS, "tcp4-rcv-process")           \
3270   _ (SYN_SENT, "tcp4-syn-sent")                 \
3271   _ (ESTABLISHED, "tcp4-established")           \
3272   _ (RESET, "tcp4-reset")                       \
3273   _ (PUNT, "ip4-punt")
3274
3275 #define foreach_tcp6_input_next                 \
3276   _ (DROP, "ip6-drop")                          \
3277   _ (LISTEN, "tcp6-listen")                     \
3278   _ (RCV_PROCESS, "tcp6-rcv-process")           \
3279   _ (SYN_SENT, "tcp6-syn-sent")                 \
3280   _ (ESTABLISHED, "tcp6-established")           \
3281   _ (RESET, "tcp6-reset")                       \
3282   _ (PUNT, "ip6-punt")
3283
3284 #define filter_flags (TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_ACK|TCP_FLAG_RST|TCP_FLAG_FIN)
3285
3286 static void
3287 tcp_input_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3288                        vlib_buffer_t ** bs, u32 n_bufs, u8 is_ip4)
3289 {
3290   tcp_connection_t *tc;
3291   tcp_header_t *tcp;
3292   tcp_rx_trace_t *t;
3293   int i;
3294
3295   for (i = 0; i < n_bufs; i++)
3296     {
3297       if (bs[i]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
3298         {
3299           t = vlib_add_trace (vm, node, bs[i], sizeof (*t));
3300           tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (bs[i])->tcp.connection_index,
3301                                    vm->thread_index);
3302           tcp = vlib_buffer_get_current (bs[i]);
3303           tcp_set_rx_trace_data (t, tc, tcp, bs[i], is_ip4);
3304         }
3305     }
3306 }
3307
3308 static void
3309 tcp_input_set_error_next (tcp_main_t * tm, u16 * next, u32 * error, u8 is_ip4)
3310 {
3311   if (*error == TCP_ERROR_FILTERED)
3312     {
3313       *next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3314     }
3315   else if ((is_ip4 && tm->punt_unknown4) || (!is_ip4 && tm->punt_unknown6))
3316     {
3317       *next = TCP_INPUT_NEXT_PUNT;
3318       *error = TCP_ERROR_PUNT;
3319     }
3320   else
3321     {
3322       *next = TCP_INPUT_NEXT_RESET;
3323       *error = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3324     }
3325 }
3326
3327 static inline tcp_connection_t *
3328 tcp_input_lookup_buffer (vlib_buffer_t * b, u8 thread_index, u32 * error,
3329                          u8 is_ip4)
3330 {
3331   u32 fib_index = vnet_buffer (b)->ip.fib_index;
3332   int n_advance_bytes, n_data_bytes;
3333   transport_connection_t *tc;
3334   tcp_header_t *tcp;
3335   u8 is_filtered = 0;
3336
3337   if (is_ip4)
3338     {
3339       ip4_header_t *ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
3340       int ip_hdr_bytes = ip4_header_bytes (ip4);
3341       if (PREDICT_FALSE (b->current_length < ip_hdr_bytes + sizeof (*tcp)))
3342         {
3343           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3344           return 0;
3345         }
3346       tcp = ip4_next_header (ip4);
3347       vnet_buffer (b)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp - (u8 *) ip4;
3348       n_advance_bytes = (ip_hdr_bytes + tcp_header_bytes (tcp));
3349       n_data_bytes = clib_net_to_host_u16 (ip4->length) - n_advance_bytes;
3350
3351       /* Length check. Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
3352       if (PREDICT_FALSE (n_data_bytes < 0))
3353         {
3354           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3355           return 0;
3356         }
3357
3358       tc = session_lookup_connection_wt4 (fib_index, &ip4->dst_address,
3359                                           &ip4->src_address, tcp->dst_port,
3360                                           tcp->src_port, TRANSPORT_PROTO_TCP,
3361                                           thread_index, &is_filtered);
3362     }
3363   else
3364     {
3365       ip6_header_t *ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
3366       if (PREDICT_FALSE (b->current_length < sizeof (*ip6) + sizeof (*tcp)))
3367         {
3368           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3369           return 0;
3370         }
3371       tcp = ip6_next_header (ip6);
3372       vnet_buffer (b)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp - (u8 *) ip6;
3373       n_advance_bytes = tcp_header_bytes (tcp);
3374       n_data_bytes = clib_net_to_host_u16 (ip6->payload_length)
3375         - n_advance_bytes;
3376       n_advance_bytes += sizeof (ip6[0]);
3377
3378       if (PREDICT_FALSE (n_data_bytes < 0))
3379         {
3380           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3381           return 0;
3382         }
3383
3384       tc = session_lookup_connection_wt6 (fib_index, &ip6->dst_address,
3385                                           &ip6->src_address, tcp->dst_port,
3386                                           tcp->src_port, TRANSPORT_PROTO_TCP,
3387                                           thread_index, &is_filtered);
3388     }
3389
3390   vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = clib_net_to_host_u32 (tcp->seq_number);
3391   vnet_buffer (b)->tcp.ack_number = clib_net_to_host_u32 (tcp->ack_number);
3392   vnet_buffer (b)->tcp.data_offset = n_advance_bytes;
3393   vnet_buffer (b)->tcp.data_len = n_data_bytes;
3394   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
3395
3396   *error = is_filtered ? TCP_ERROR_FILTERED : *error;
3397
3398   return tcp_get_connection_from_transport (tc);
3399 }
3400
3401 static inline void
3402 tcp_input_dispatch_buffer (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc,
3403                            vlib_buffer_t * b, u16 * next, u32 * error)
3404 {
3405   tcp_header_t *tcp;
3406   u8 flags;
3407
3408   tcp = tcp_buffer_hdr (b);
3409   flags = tcp->flags & filter_flags;
3410   *next = tm->dispatch_table[tc->state][flags].next;
3411   *error = tm->dispatch_table[tc->state][flags].error;
3412
3413   if (PREDICT_FALSE (*error == TCP_ERROR_DISPATCH
3414                      || *next == TCP_INPUT_NEXT_RESET))
3415     {
3416       /* Overload tcp flags to store state */
3417       tcp_state_t state = tc->state;
3418       vnet_buffer (b)->tcp.flags = tc->state;
3419
3420       if (*error == TCP_ERROR_DISPATCH)
3421         clib_warning ("tcp conn %u disp error state %U flags %U",
3422                       tc->c_c_index, format_tcp_state, state,
3423                       format_tcp_flags, (int) flags);
3424     }
3425 }
3426
3427 always_inline uword
3428 tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3429                     vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
3430 {
3431   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
3432   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
3433   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
3434   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
3435
3436   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
3437
3438   from = vlib_frame_vector_args (frame);
3439   n_left_from = frame->n_vectors;
3440   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
3441
3442   b = bufs;
3443   next = nexts;
3444
3445   while (n_left_from >= 4)
3446     {
3447       u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER, error1 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3448       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
3449
3450       {
3451         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
3452         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3453
3454         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
3455         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3456       }
3457
3458       next[0] = next[1] = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3459
3460       tc0 = tcp_input_lookup_buffer (b[0], thread_index, &error0, is_ip4);
3461       tc1 = tcp_input_lookup_buffer (b[1], thread_index, &error1, is_ip4);
3462
3463       if (PREDICT_TRUE (!tc0 + !tc1 == 0))
3464         {
3465           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3466           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc1, tcp_buffer_hdr (b[1])));
3467
3468           vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3469           vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index = tc1->c_c_index;
3470
3471           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3472           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc1, b[1], &next[1], &error1);
3473         }
3474       else
3475         {
3476           if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
3477             {
3478               ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3479               vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3480               tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3481             }
3482           else
3483             tcp_input_set_error_next (tm, &next[0], &error0, is_ip4);
3484
3485           if (PREDICT_TRUE (tc1 != 0))
3486             {
3487               ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc1, tcp_buffer_hdr (b[1])));
3488               vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index = tc1->c_c_index;
3489               tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc1, b[1], &next[1], &error1);
3490             }
3491           else
3492             tcp_input_set_error_next (tm, &next[1], &error1, is_ip4);
3493         }
3494
3495       b += 2;
3496       next += 2;
3497       n_left_from -= 2;
3498     }
3499   while (n_left_from > 0)
3500     {
3501       tcp_connection_t *tc0;
3502       u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3503
3504       if (n_left_from > 1)
3505         {
3506           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
3507           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3508         }
3509
3510       next[0] = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3511       tc0 = tcp_input_lookup_buffer (b[0], thread_index, &error0, is_ip4);
3512       if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
3513         {
3514           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3515           vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3516           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3517         }
3518       else
3519         tcp_input_set_error_next (tm, &next[0], &error0, is_ip4);
3520
3521       b += 1;
3522       next += 1;
3523       n_left_from -= 1;
3524     }
3525
3526   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
3527     tcp_input_trace_frame (vm, node, bufs, frame->n_vectors, is_ip4);
3528
3529   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3530   return frame->n_vectors;
3531 }
3532
3533 static uword
3534 tcp4_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3535             vlib_frame_t * from_frame)
3536 {
3537   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
3538 }
3539
3540 static uword
3541 tcp6_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3542             vlib_frame_t * from_frame)
3543 {
3544   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
3545 }
3546
3547 /* *INDENT-OFF* */
3548 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_input_node) =
3549 {
3550   .function = tcp4_input,
3551   .name = "tcp4-input",
3552   /* Takes a vector of packets. */
3553   .vector_size = sizeof (u32),
3554   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3555   .error_strings = tcp_error_strings,
3556   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3557   .next_nodes =
3558   {
3559 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3560     foreach_tcp4_input_next
3561 #undef _
3562   },
3563   .format_buffer = format_tcp_header,
3564   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3565 };
3566 /* *INDENT-ON* */
3567
3568 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_input_node, tcp4_input);
3569
3570 /* *INDENT-OFF* */
3571 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_input_node) =
3572 {
3573   .function = tcp6_input,
3574   .name = "tcp6-input",
3575   /* Takes a vector of packets. */
3576   .vector_size = sizeof (u32),
3577   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3578   .error_strings = tcp_error_strings,
3579   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3580   .next_nodes =
3581   {
3582 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3583     foreach_tcp6_input_next
3584 #undef _
3585   },
3586   .format_buffer = format_tcp_header,
3587   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3588 };
3589 /* *INDENT-ON* */
3590
3591 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_input_node, tcp6_input);
3592
3593 static void
3594 tcp_dispatch_table_init (tcp_main_t * tm)
3595 {
3596   int i, j;
3597   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table); i++)
3598     for (j = 0; j < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table[i]); j++)
3599       {
3600         tm->dispatch_table[i][j].next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3601         tm->dispatch_table[i][j].error = TCP_ERROR_DISPATCH;
3602       }
3603
3604 #define _(t,f,n,e)                                              \
3605 do {                                                            \
3606     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].next = (n);            \
3607     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].error = (e);           \
3608 } while (0)
3609
3610   /* RFC 793: In LISTEN if RST drop and if ACK return RST */
3611   _(LISTEN, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3612   _(LISTEN, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_ACK_INVALID);
3613   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION);
3614   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_LISTEN, TCP_ERROR_NONE);
3615   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3616     TCP_ERROR_ACK_INVALID);
3617   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3618     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3619   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3620     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3621   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3622     TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION);
3623   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3624   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3625     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3626   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3627     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3628   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3629     TCP_ERROR_NONE);
3630   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3631     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3632   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3633     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3634   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3635     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3636   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3637     TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3638   /* ACK for for a SYN-ACK -> tcp-rcv-process. */
3639   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3640   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3641   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3642     TCP_ERROR_NONE);
3643   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3644   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3645     TCP_ERROR_NONE);
3646   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3647     TCP_ERROR_NONE);
3648   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3649     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3650   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3651   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3652     TCP_ERROR_NONE);
3653   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3654     TCP_ERROR_NONE);
3655   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3656     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3657   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3658     TCP_ERROR_NONE);
3659   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3660     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3661   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3662     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3663   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3664     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3665   _(SYN_RCVD, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3666   /* SYN-ACK for a SYN */
3667   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3668     TCP_ERROR_NONE);
3669   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3670   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3671   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3672     TCP_ERROR_NONE);
3673   /* ACK for for established connection -> tcp-established. */
3674   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3675   /* FIN for for established connection -> tcp-established. */
3676   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3677   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3678     TCP_ERROR_NONE);
3679   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3680     TCP_ERROR_NONE);
3681   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3682     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3683   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3684     TCP_ERROR_NONE);
3685   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3686     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3687   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3688     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3689   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3690     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3691   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3692   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3693     TCP_ERROR_NONE);
3694   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3695   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3696     TCP_ERROR_NONE);
3697   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3698     TCP_ERROR_NONE);
3699   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3700     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3701   _(ESTABLISHED, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3702   /* ACK or FIN-ACK to our FIN */
3703   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3704   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK | TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3705     TCP_ERROR_NONE);
3706   /* FIN in reply to our FIN from the other side */
3707   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3708   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3709   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3710   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3711     TCP_ERROR_NONE);
3712   _(CLOSING, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3713   /* FIN confirming that the peer (app) has closed */
3714   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3715   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3716   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3717     TCP_ERROR_NONE);
3718   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3719   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3720     TCP_ERROR_NONE);
3721   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3722   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3723     TCP_ERROR_NONE);
3724   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3725   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3726     TCP_ERROR_NONE);
3727   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3728   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3729   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3730     TCP_ERROR_NONE);
3731   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3732   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3733     TCP_ERROR_NONE);
3734   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3735   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3736   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3737     TCP_ERROR_NONE);
3738   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3739   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3740     TCP_ERROR_NONE);
3741   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3742   /* RFC793 CLOSED: An incoming segment containing a RST is discarded. An
3743    * incoming segment not containing a RST causes a RST to be sent in
3744    * response.*/
3745   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3746   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3747     TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3748   _(CLOSED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
3749   _(CLOSED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
3750   _(CLOSED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3751     TCP_ERROR_NONE);
3752 #undef _
3753 }
3754
3755 static clib_error_t *
3756 tcp_input_init (vlib_main_t * vm)
3757 {
3758   clib_error_t *error = 0;
3759   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
3760
3761   if ((error = vlib_call_init_function (vm, tcp_init)))
3762     return error;
3763
3764   /* Initialize dispatch table. */
3765   tcp_dispatch_table_init (tm);
3766
3767   return error;
3768 }
3769
3770 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_input_init);
3771
3772 /*
3773  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3774  *
3775  * Local Variables:
3776  * eval: (c-set-style "gnu")
3777  * End:
3778  */