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   _ (DROP, "error-drop")                        \
  31   _ (TCP4_OUTPUT, "tcp4-output")                \
  32   _ (TCP6_OUTPUT, "tcp6-output")
  33
  34 typedef enum _tcp_established_next
  35 {
  36 #define _(s,n) TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s,
  37   foreach_tcp_state_next
  38 #undef _
  39     TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
  40 } tcp_established_next_t;
  41
  42 typedef enum _tcp_rcv_process_next
  43 {
  44 #define _(s,n) TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s,
  45   foreach_tcp_state_next
  46 #undef _
  47     TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
  48 } tcp_rcv_process_next_t;
  49
  50 typedef enum _tcp_syn_sent_next
  51 {
  52 #define _(s,n) TCP_SYN_SENT_NEXT_##s,
  53   foreach_tcp_state_next
  54 #undef _
  55     TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
  56 } tcp_syn_sent_next_t;
  57
  58 typedef enum _tcp_listen_next
  59 {
  60 #define _(s,n) TCP_LISTEN_NEXT_##s,
  61   foreach_tcp_state_next
  62 #undef _
  63     TCP_LISTEN_N_NEXT,
  64 } tcp_listen_next_t;
  65
  66 /* Generic, state independent indices */
  67 typedef enum _tcp_state_next
  68 {
  69 #define _(s,n) TCP_NEXT_##s,
  70   foreach_tcp_state_next
  71 #undef _
  72     TCP_STATE_N_NEXT,
  73 } tcp_state_next_t;
  74
  75 #define tcp_next_output(is_ip4) (is_ip4 ? TCP_NEXT_TCP4_OUTPUT          \
  76                                         : TCP_NEXT_TCP6_OUTPUT)
  77
  78 vlib_node_registration_t tcp4_established_node;
  79 vlib_node_registration_t tcp6_established_node;
  80
  81 /**
  82  * Validate segment sequence number. As per RFC793:
  83  *
  84  * Segment Receive Test
  85  *      Length  Window
  86  *      ------- -------  -------------------------------------------
  87  *      0       0       SEG.SEQ = RCV.NXT
  88  *      0       >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
  89  *      >0      0       not acceptable
  90  *      >0      >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
  91  *                      or RCV.NXT =< SEG.SEQ+SEG.LEN-1 < RCV.NXT+RCV.WND
  92  *
  93  * This ultimately consists in checking if segment falls within the window.
  94  * The one important difference compared to RFC793 is that we use rcv_las,
  95  * or the rcv_nxt at last ack sent instead of rcv_nxt since that's the
  96  * peer's reference when computing our receive window.
  97  *
  98  * This:
  99  *  seq_leq (end_seq, tc->rcv_las + tc->rcv_wnd) && seq_geq (seq, tc->rcv_las)
 100  * however, is too strict when we have retransmits. Instead we just check that
 101  * the seq is not beyond the right edge and that the end of the segment is not
 102  * less than the left edge.
 103  *
 104  * N.B. rcv_nxt and rcv_wnd are both updated in this node if acks are sent, so
 105  * use rcv_nxt in the right edge window test instead of rcv_las.
 106  *
 107  */
 108 always_inline u8
 109 tcp_segment_in_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 end_seq)
 110 {
 111   return (seq_geq (end_seq, tc->rcv_las)
 112           && seq_leq (seq, tc->rcv_nxt + tc->rcv_wnd));
 113 }
 114
 115 /**
 116  * Parse TCP header options.
 117  *
 118  * @param th TCP header
 119  * @param to TCP options data structure to be populated
 120  * @return -1 if parsing failed
 121  */
 122 int
 123 tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to)
 124 {
 125   const u8 *data;
 126   u8 opt_len, opts_len, kind;
 127   int j;
 128   sack_block_t b;
 129
 130   opts_len = (tcp_doff (th) << 2) - sizeof (tcp_header_t);
 131   data = (const u8 *) (th + 1);
 132
 133   /* Zero out all flags but those set in SYN */
 134   to->flags &= (TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED | TCP_OPTS_FLAG_WSCALE);
 135
 136   for (; opts_len > 0; opts_len -= opt_len, data += opt_len)
 137     {
 138       kind = data[0];
 139
 140       /* Get options length */
 141       if (kind == TCP_OPTION_EOL)
 142         break;
 143       else if (kind == TCP_OPTION_NOOP)
 144         {
 145           opt_len = 1;
 146           continue;
 147         }
 148       else
 149         {
 150           /* broken options */
 151           if (opts_len < 2)
 152             return -1;
 153           opt_len = data[1];
 154
 155           /* weird option length */
 156           if (opt_len < 2 || opt_len > opts_len)
 157             return -1;
 158         }
 159
 160       /* Parse options */
 161       switch (kind)
 162         {
 163         case TCP_OPTION_MSS:
 164           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_MSS) && tcp_syn (th))
 165             {
 166               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
 167               to->mss = clib_net_to_host_u16 (*(u16 *) (data + 2));
 168             }
 169           break;
 170         case TCP_OPTION_WINDOW_SCALE:
 171           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE) && tcp_syn (th))
 172             {
 173               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
 174               to->wscale = data[2];
 175               if (to->wscale > TCP_MAX_WND_SCALE)
 176                 {
 177                   clib_warning ("Illegal window scaling value: %d",
 178                                 to->wscale);
 179                   to->wscale = TCP_MAX_WND_SCALE;
 180                 }
 181             }
 182           break;
 183         case TCP_OPTION_TIMESTAMP:
 184           if (opt_len == TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP)
 185             {
 186               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 187               to->tsval = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2));
 188               to->tsecr = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6));
 189             }
 190           break;
 191         case TCP_OPTION_SACK_PERMITTED:
 192           if (opt_len == TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED && tcp_syn (th))
 193             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
 194           break;
 195         case TCP_OPTION_SACK_BLOCK:
 196           /* If SACK permitted was not advertised or a SYN, break */
 197           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED) == 0 || tcp_syn (th))
 198             break;
 199
 200           /* If too short or not correctly formatted, break */
 201           if (opt_len < 10 || ((opt_len - 2) % TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK))
 202             break;
 203
 204           to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
 205           to->n_sack_blocks = (opt_len - 2) / TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
 206           vec_reset_length (to->sacks);
 207           for (j = 0; j < to->n_sack_blocks; j++)
 208             {
 209               b.start = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2 + 4 * j));
 210               b.end = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6 + 4 * j));
 211               vec_add1 (to->sacks, b);
 212             }
 213           break;
 214         default:
 215           /* Nothing to see here */
 216           continue;
 217         }
 218     }
 219   return 0;
 220 }
 221
 222 /**
 223  * RFC1323: Check against wrapped sequence numbers (PAWS). If we have
 224  * timestamp to echo and it's less than tsval_recent, drop segment
 225  * but still send an ACK in order to retain TCP's mechanism for detecting
 226  * and recovering from half-open connections
 227  *
 228  * Or at least that's what the theory says. It seems that this might not work
 229  * very well with packet reordering and fast retransmit. XXX
 230  */
 231 always_inline int
 232 tcp_segment_check_paws (tcp_connection_t * tc)
 233 {
 234   return tcp_opts_tstamp (&tc->opt) && tc->tsval_recent
 235     && timestamp_lt (tc->opt.tsval, tc->tsval_recent);
 236 }
 237
 238 /**
 239  * Update tsval recent
 240  */
 241 always_inline void
 242 tcp_update_timestamp (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 seq_end)
 243 {
 244   /*
 245    * RFC1323: If Last.ACK.sent falls within the range of sequence numbers
 246    * of an incoming segment:
 247    *    SEG.SEQ <= Last.ACK.sent < SEG.SEQ + SEG.LEN
 248    * then the TSval from the segment is copied to TS.Recent;
 249    * otherwise, the TSval is ignored.
 250    */
 251   if (tcp_opts_tstamp (&tc->opt) && tc->tsval_recent
 252       && seq_leq (seq, tc->rcv_las) && seq_leq (tc->rcv_las, seq_end))
 253     {
 254       tc->tsval_recent = tc->opt.tsval;
 255       tc->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
 256     }
 257 }
 258
 259 /**
 260  * Validate incoming segment as per RFC793 p. 69 and RFC1323 p. 19
 261  *
 262  * It first verifies if segment has a wrapped sequence number (PAWS) and then
 263  * does the processing associated to the first four steps (ignoring security
 264  * and precedence): sequence number, rst bit and syn bit checks.
 265  *
 266  * @return 0 if segments passes validation.
 267  */
 268 static int
 269 tcp_segment_validate (vlib_main_t * vm, tcp_connection_t * tc0,
 270                       vlib_buffer_t * b0, tcp_header_t * th0, u32 * next0)
 271 {
 272   if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (th0) && !tcp_rst (th0) && !tcp_syn (th0)))
 273     return -1;
 274
 275   if (PREDICT_FALSE (tcp_options_parse (th0, &tc0->opt)))
 276     {
 277       return -1;
 278     }
 279
 280   if (tcp_segment_check_paws (tc0))
 281     {
 282       clib_warning ("paws failed");
 283       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PAWS_FAIL, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
 284                    vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
 285
 286       /* If it just so happens that a segment updates tsval_recent for a
 287        * segment over 24 days old, invalidate tsval_recent. */
 288       if (timestamp_lt (tc0->tsval_recent_age + TCP_PAWS_IDLE,
 289                         tcp_time_now ()))
 290         {
 291           /* Age isn't reset until we get a valid tsval (bsd inspired) */
 292           tc0->tsval_recent = 0;
 293           clib_warning ("paws failed - really old segment. REALLY?");
 294         }
 295       else
 296         {
 297           /* Drop after ack if not rst */
 298           if (!tcp_rst (th0))
 299             {
 300               tcp_make_ack (tc0, b0);
 301               *next0 = tcp_next_output (tc0->c_is_ip4);
 302               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0);
 303               return -1;
 304             }
 305         }
 306     }
 307
 308   /* 1st: check sequence number */
 309   if (!tcp_segment_in_rcv_wnd (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
 310                                vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end))
 311     {
 312       /* If our window is 0 and the packet is in sequence, let it pass
 313        * through for ack processing. It should be dropped later.*/
 314       if (tc0->rcv_wnd == 0
 315           && tc0->rcv_nxt == vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number)
 316         {
 317           /* TODO Should segment be tagged?  */
 318         }
 319       else
 320         {
 321           /* If not RST, send dup ack */
 322           if (!tcp_rst (th0))
 323             {
 324               tcp_make_ack (tc0, b0);
 325               *next0 = tcp_next_output (tc0->c_is_ip4);
 326               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0);
 327             }
 328           return -1;
 329         }
 330     }
 331
 332   /* 2nd: check the RST bit */
 333   if (tcp_rst (th0))
 334     {
 335       tcp_connection_reset (tc0);
 336       return -1;
 337     }
 338
 339   /* 3rd: check security and precedence (skip) */
 340
 341   /* 4th: check the SYN bit */
 342   if (tcp_syn (th0))
 343     {
 344       tcp_send_reset (b0, tc0->c_is_ip4);
 345       return -1;
 346     }
 347
 348   /* If segment in window, save timestamp */
 349   tcp_update_timestamp (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
 350                         vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
 351
 352   return 0;
 353 }
 354
 355 always_inline int
 356 tcp_rcv_ack_is_acceptable (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * tb0)
 357 {
 358   /* SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT */
 359   return (seq_leq (tc0->snd_una, vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number)
 360           && seq_leq (vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number, tc0->snd_nxt));
 361 }
 362
 363 /**
 364  * Compute smoothed RTT as per VJ's '88 SIGCOMM and RFC6298
 365  *
 366  * Note that although the original article, srtt and rttvar are scaled
 367  * to minimize round-off errors, here we don't. Instead, we rely on
 368  * better precision time measurements.
 369  *
 370  * TODO support us rtt resolution
 371  */
 372 static void
 373 tcp_estimate_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 mrtt)
 374 {
 375   int err;
 376
 377   if (tc->srtt != 0)
 378     {
 379       err = mrtt - tc->srtt;
 380       tc->srtt += err >> 3;
 381
 382       /* XXX Drop in RTT results in RTTVAR increase and bigger RTO.
 383        * The increase should be bound */
 384       tc->rttvar += ((int) clib_abs (err) - (int) tc->rttvar) >> 2;
 385     }
 386   else
 387     {
 388       /* First measurement. */
 389       tc->srtt = mrtt;
 390       tc->rttvar = mrtt >> 1;
 391     }
 392 }
 393
 394 /** Update RTT estimate and RTO timer
 395  *
 396  * Measure RTT: We have two sources of RTT measurements: TSOPT and ACK
 397  * timing. Middle boxes are known to fiddle with TCP options so we
 398  * should give higher priority to ACK timing.
 399  *
 400  * return 1 if valid rtt 0 otherwise
 401  */
 402 static int
 403 tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 404 {
 405   u32 mrtt = 0;
 406   u8 rtx_acked;
 407
 408   /* Determine if only rtx bytes are acked. TODO fast retransmit */
 409   rtx_acked = tc->rto_boff && (tc->bytes_acked <= tc->snd_mss);
 410
 411   /* Karn's rule, part 1. Don't use retransmitted segments to estimate
 412    * RTT because they're ambiguous. */
 413   if (tc->rtt_ts && seq_geq (ack, tc->rtt_seq) && !rtx_acked)
 414     {
 415       mrtt = tcp_time_now () - tc->rtt_ts;
 416     }
 417   /* As per RFC7323 TSecr can be used for RTTM only if the segment advances
 418    * snd_una, i.e., the left side of the send window:
 419    * seq_lt (tc->snd_una, ack). Note: last condition could be dropped, we don't
 420    * try to update rtt for dupacks */
 421   else if (tcp_opts_tstamp (&tc->opt) && tc->opt.tsecr && tc->bytes_acked)
 422     {
 423       mrtt = tcp_time_now () - tc->opt.tsecr;
 424     }
 425
 426   /* Allow measuring of a new RTT */
 427   tc->rtt_ts = 0;
 428
 429   /* If ACK moves left side of the wnd make sure boff is 0, even if mrtt is
 430    * not valid */
 431   if (tc->bytes_acked)
 432     tc->rto_boff = 0;
 433
 434   /* Ignore dubious measurements */
 435   if (mrtt == 0 || mrtt > TCP_RTT_MAX)
 436     return 0;
 437
 438   tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
 439   tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
 440
 441   return 0;
 442 }
 443
 444 /**
 445  * Dequeue bytes that have been acked and while at it update RTT estimates.
 446  */
 447 static void
 448 tcp_dequeue_acked (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 449 {
 450   /* Dequeue the newly ACKed bytes */
 451   stream_session_dequeue_drop (&tc->connection, tc->bytes_acked);
 452
 453   /* Update rtt and rto */
 454   tcp_update_rtt (tc, ack);
 455 }
 456
 457 /**
 458  * Check if dupack as per RFC5681 Sec. 2
 459  *
 460  * This works only if called before updating snd_wnd.
 461  * */
 462 always_inline u8
 463 tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 new_snd_wnd)
 464 {
 465   return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == tc->snd_una)
 466           && seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_una)
 467           && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
 468           && (new_snd_wnd == tc->snd_wnd));
 469 }
 470
 471 void
 472 scoreboard_remove_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
 473 {
 474   sack_scoreboard_hole_t *next, *prev;
 475
 476   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 477     {
 478       next = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
 479       next->prev = hole->prev;
 480     }
 481
 482   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 483     {
 484       prev = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
 485       prev->next = hole->next;
 486     }
 487   else
 488     {
 489       sb->head = hole->next;
 490     }
 491
 492   pool_put (sb->holes, hole);
 493 }
 494
 495 sack_scoreboard_hole_t *
 496 scoreboard_insert_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 prev_index,
 497                         u32 start, u32 end)
 498 {
 499   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next, *prev;
 500   u32 hole_index;
 501
 502   pool_get (sb->holes, hole);
 503   memset (hole, 0, sizeof (*hole));
 504
 505   hole->start = start;
 506   hole->end = end;
 507   hole_index = hole - sb->holes;
 508
 509   prev = scoreboard_get_hole (sb, prev_index);
 510   if (prev)
 511     {
 512       hole->prev = prev - sb->holes;
 513       hole->next = prev->next;
 514
 515       if ((next = scoreboard_next_hole (sb, hole)))
 516         next->prev = hole_index;
 517
 518       prev->next = hole_index;
 519     }
 520   else
 521     {
 522       sb->head = hole_index;
 523       hole->prev = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
 524       hole->next = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
 525     }
 526
 527   return hole;
 528 }
 529
 530 void
 531 tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 532 {
 533   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
 534   sack_block_t *blk, tmp;
 535   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next_hole, *last_hole, *new_hole;
 536   u32 blk_index = 0, old_sacked_bytes, delivered_bytes, hole_index;
 537   int i, j;
 538
 539   sb->last_sacked_bytes = 0;
 540   sb->snd_una_adv = 0;
 541   old_sacked_bytes = sb->sacked_bytes;
 542   delivered_bytes = 0;
 543
 544   if (!tcp_opts_sack (&tc->opt) && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 545     return;
 546
 547   /* Remove invalid blocks */
 548   blk = tc->opt.sacks;
 549   while (blk < vec_end (tc->opt.sacks))
 550     {
 551       if (seq_lt (blk->start, blk->end)
 552           && seq_gt (blk->start, tc->snd_una)
 553           && seq_gt (blk->start, ack) && seq_leq (blk->end, tc->snd_nxt))
 554         {
 555           blk++;
 556           continue;
 557         }
 558       vec_del1 (tc->opt.sacks, blk - tc->opt.sacks);
 559     }
 560
 561   /* Add block for cumulative ack */
 562   if (seq_gt (ack, tc->snd_una))
 563     {
 564       tmp.start = tc->snd_una;
 565       tmp.end = ack;
 566       vec_add1 (tc->opt.sacks, tmp);
 567     }
 568
 569   if (vec_len (tc->opt.sacks) == 0)
 570     return;
 571
 572   /* Make sure blocks are ordered */
 573   for (i = 0; i < vec_len (tc->opt.sacks); i++)
 574     for (j = i + 1; j < vec_len (tc->opt.sacks); j++)
 575       if (seq_lt (tc->opt.sacks[j].start, tc->opt.sacks[i].start))
 576         {
 577           tmp = tc->opt.sacks[i];
 578           tc->opt.sacks[i] = tc->opt.sacks[j];
 579           tc->opt.sacks[j] = tmp;
 580         }
 581
 582   if (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 583     {
 584       /* If no holes, insert the first that covers all outstanding bytes */
 585       last_hole = scoreboard_insert_hole (sb, TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX,
 586                                           tc->snd_una, tc->snd_una_max);
 587       sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, last_hole);
 588       tmp = tc->opt.sacks[vec_len (tc->opt.sacks) - 1];
 589       sb->max_byte_sacked = tmp.end;
 590     }
 591   else
 592     {
 593       /* If we have holes but snd_una_max is beyond the last hole, update
 594        * last hole end */
 595       tmp = tc->opt.sacks[vec_len (tc->opt.sacks) - 1];
 596       last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
 597       if (seq_gt (tc->snd_una_max, sb->max_byte_sacked)
 598           && seq_gt (tc->snd_una_max, last_hole->end))
 599         last_hole->end = tc->snd_una_max;
 600     }
 601
 602   /* Walk the holes with the SACK blocks */
 603   hole = pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
 604   while (hole && blk_index < vec_len (tc->opt.sacks))
 605     {
 606       blk = &tc->opt.sacks[blk_index];
 607
 608       if (seq_leq (blk->start, hole->start))
 609         {
 610           /* Block covers hole. Remove hole */
 611           if (seq_geq (blk->end, hole->end))
 612             {
 613               next_hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
 614
 615               /* Byte accounting */
 616               if (seq_leq (hole->end, ack))
 617                 {
 618                   /* Bytes lost because snd_wnd left edge advances */
 619                   if (next_hole && seq_leq (next_hole->start, ack))
 620                     delivered_bytes += next_hole->start - hole->end;
 621                   else
 622                     delivered_bytes += ack - hole->end;
 623                 }
 624               else
 625                 {
 626                   sb->sacked_bytes += scoreboard_hole_bytes (hole);
 627                 }
 628
 629               /* About to remove last hole */
 630               if (hole == last_hole)
 631                 {
 632                   sb->tail = hole->prev;
 633                   last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
 634                   /* keep track of max byte sacked for when the last hole
 635                    * is acked */
 636                   if (seq_gt (hole->end, sb->max_byte_sacked))
 637                     sb->max_byte_sacked = hole->end;
 638                 }
 639
 640               /* snd_una needs to be advanced */
 641               if (blk->end == ack && seq_geq (ack, hole->end))
 642                 {
 643                   if (next_hole && seq_lt (ack, next_hole->start))
 644                     {
 645                       sb->snd_una_adv = next_hole->start - ack;
 646
 647                       /* all these can be delivered */
 648                       delivered_bytes += sb->snd_una_adv;
 649                     }
 650                   else if (!next_hole)
 651                     {
 652                       sb->snd_una_adv = sb->max_byte_sacked - ack;
 653                       delivered_bytes += sb->snd_una_adv;
 654                     }
 655                 }
 656
 657               scoreboard_remove_hole (sb, hole);
 658               hole = next_hole;
 659             }
 660           /* Partial 'head' overlap */
 661           else
 662             {
 663               if (seq_gt (blk->end, hole->start))
 664                 {
 665                   sb->sacked_bytes += blk->end - hole->start;
 666                   hole->start = blk->end;
 667                 }
 668               blk_index++;
 669             }
 670         }
 671       else
 672         {
 673           /* Hole must be split */
 674           if (seq_lt (blk->end, hole->end))
 675             {
 676               sb->sacked_bytes += blk->end - blk->start;
 677               hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
 678               new_hole = scoreboard_insert_hole (sb, hole_index, blk->end,
 679                                                  hole->end);
 680
 681               /* Pool might've moved */
 682               hole = scoreboard_get_hole (sb, hole_index);
 683               hole->end = blk->start;
 684
 685               /* New or split of tail */
 686               if ((last_hole->end == new_hole->end)
 687                   || seq_lt (last_hole->end, new_hole->start))
 688                 {
 689                   last_hole = new_hole;
 690                   sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, new_hole);
 691                 }
 692
 693               blk_index++;
 694               hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
 695             }
 696           else
 697             {
 698               sb->sacked_bytes += hole->end - blk->start;
 699               hole->end = blk->start;
 700               hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
 701             }
 702         }
 703     }
 704
 705   sb->last_sacked_bytes = sb->sacked_bytes - old_sacked_bytes;
 706   sb->sacked_bytes -= delivered_bytes;
 707 }
 708
 709 /** Update snd_wnd
 710  *
 711  * If (SND.WL1 < SEG.SEQ or (SND.WL1 = SEG.SEQ and SND.WL2 =< SEG.ACK)), set
 712  * SND.WND <- SEG.WND, set SND.WL1 <- SEG.SEQ, and set SND.WL2 <- SEG.ACK */
 713 static void
 714 tcp_update_snd_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 ack, u32 snd_wnd)
 715 {
 716   if (seq_lt (tc->snd_wl1, seq)
 717       || (tc->snd_wl1 == seq && seq_leq (tc->snd_wl2, ack)))
 718     {
 719       tc->snd_wnd = snd_wnd;
 720       tc->snd_wl1 = seq;
 721       tc->snd_wl2 = ack;
 722       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SND_WND, tc);
 723
 724       /* Set probe timer if we just got 0 wnd */
 725       if (tc->snd_wnd < tc->snd_mss)
 726         {
 727           if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_PERSIST))
 728             tcp_persist_timer_set (tc);
 729         }
 730       else
 731         tcp_persist_timer_reset (tc);
 732     }
 733 }
 734
 735 void
 736 tcp_cc_congestion (tcp_connection_t * tc)
 737 {
 738   tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
 739   tc->cc_algo->congestion (tc);
 740   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 4);
 741 }
 742
 743 void
 744 tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
 745 {
 746   /* TODO: check if time to recover was small. It might be that RTO popped
 747    * too soon.
 748    */
 749
 750   tc->cc_algo->recovered (tc);
 751
 752   tc->rtx_bytes = 0;
 753   tc->rcv_dupacks = 0;
 754   tc->snd_nxt = tc->snd_una;
 755
 756   tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
 757   tc->tsecr_last_ack = tc->opt.tsecr;
 758
 759   tcp_cong_recovery_off (tc);
 760
 761   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
 762 }
 763
 764 static void
 765 tcp_cc_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 766 {
 767   u8 partial_ack;
 768   u32 bytes_advanced;
 769
 770   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
 771     {
 772       partial_ack = seq_lt (tc->snd_una, tc->snd_congestion);
 773       if (!partial_ack)
 774         {
 775           /* Clear retransmitted bytes. */
 776           tcp_cc_recover (tc);
 777         }
 778       else
 779         {
 780           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
 781
 782           /* Clear retransmitted bytes. XXX should we clear all? */
 783           tc->rtx_bytes = 0;
 784
 785           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK);
 786
 787           /* In case snd_nxt is still in the past and output tries to
 788            * shove some new bytes */
 789           tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
 790
 791           /* XXX need proper RFC6675 support */
 792           if (tc->sack_sb.last_sacked_bytes && !tcp_in_recovery (tc))
 793             {
 794               tcp_fast_retransmit (tc);
 795             }
 796           else
 797             {
 798               /* Retransmit first unacked segment */
 799               tcp_retransmit_first_unacked (tc);
 800             }
 801         }
 802     }
 803   else
 804     {
 805       tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
 806       tc->tsecr_last_ack = tc->opt.tsecr;
 807       tc->rcv_dupacks = 0;
 808       if (tcp_in_recovery (tc))
 809         {
 810           bytes_advanced = tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv;
 811           tc->rtx_bytes -= clib_min (bytes_advanced, tc->rtx_bytes);
 812           tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
 813           if (seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion))
 814             {
 815               tc->rtx_bytes = 0;
 816               tcp_recovery_off (tc);
 817             }
 818         }
 819     }
 820 }
 821
 822 static void
 823 tcp_cc_rcv_dupack (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 824 {
 825 //  ASSERT (seq_geq(tc->snd_una, ack));
 826
 827   tc->rcv_dupacks++;
 828   if (tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
 829     {
 830       /* RFC6582 NewReno heuristic to avoid multiple fast retransmits */
 831       if (tc->opt.tsecr != tc->tsecr_last_ack)
 832         {
 833           tc->rcv_dupacks = 0;
 834           return;
 835         }
 836
 837       tcp_fastrecovery_on (tc);
 838
 839       /* Handle congestion and dupack */
 840       tcp_cc_congestion (tc);
 841       tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
 842
 843       tcp_fast_retransmit (tc);
 844
 845       /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
 846        * three segments that have left the network and should've been
 847        * buffered at the receiver */
 848       tc->cwnd = tc->ssthresh + TCP_DUPACK_THRESHOLD * tc->snd_mss;
 849     }
 850   else if (tc->rcv_dupacks > TCP_DUPACK_THRESHOLD)
 851     {
 852       ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
 853
 854       tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
 855     }
 856 }
 857
 858 void
 859 tcp_cc_init (tcp_connection_t * tc)
 860 {
 861   tc->cc_algo = tcp_cc_algo_get (TCP_CC_NEWRENO);
 862   tc->cc_algo->init (tc);
 863 }
 864
 865 static int
 866 tcp_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
 867              tcp_header_t * th, u32 * next, u32 * error)
 868 {
 869   u32 new_snd_wnd;
 870
 871   /* If the ACK acks something not yet sent (SEG.ACK > SND.NXT) */
 872   if (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_nxt))
 873     {
 874       /* If we have outstanding data and this is within the window, accept it,
 875        * probably retransmit has timed out. Otherwise ACK segment and then
 876        * drop it */
 877       if (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una_max))
 878         {
 879           tcp_make_ack (tc, b);
 880           *next = tcp_next_output (tc->c_is_ip4);
 881           *error = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
 882           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 0,
 883                        vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 884           return -1;
 885         }
 886
 887       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 2,
 888                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 889
 890       tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
 891       *error = TCP_ERROR_ACK_FUTURE;
 892     }
 893
 894   /* If old ACK, probably it's an old dupack */
 895   if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una))
 896     {
 897       *error = TCP_ERROR_ACK_OLD;
 898       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 1,
 899                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 900       if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
 901         {
 902           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc);
 903           tcp_cc_rcv_dupack (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 904         }
 905       /* Don't drop yet */
 906       return 0;
 907     }
 908
 909   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->opt))
 910     tcp_rcv_sacks (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 911
 912   new_snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale;
 913
 914   if (tcp_ack_is_dupack (tc, b, new_snd_wnd))
 915     {
 916       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
 917       tcp_cc_rcv_dupack (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 918       *error = TCP_ERROR_ACK_DUP;
 919       return -1;
 920     }
 921
 922   /*
 923    * Valid ACK
 924    */
 925
 926   tc->bytes_acked = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number - tc->snd_una;
 927   tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number + tc->sack_sb.snd_una_adv;
 928
 929   /* Dequeue ACKed data and update RTT */
 930   tcp_dequeue_acked (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
 931   tcp_update_snd_wnd (tc, vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
 932                       vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, new_snd_wnd);
 933
 934   /* If some of our sent bytes have been acked, update cc and retransmit
 935    * timer. */
 936   if (tc->bytes_acked)
 937     {
 938       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
 939
 940       /* Updates congestion control (slow start/congestion avoidance) */
 941       tcp_cc_rcv_ack (tc, b);
 942
 943       /* If everything has been acked, stop retransmit timer
 944        * otherwise update. */
 945       if (tc->snd_una == tc->snd_una_max)
 946         tcp_retransmit_timer_reset (tc);
 947       else
 948         tcp_retransmit_timer_update (tc);
 949     }
 950
 951   return 0;
 952 }
 953
 954 /**
 955  * Build SACK list as per RFC2018.
 956  *
 957  * Makes sure the first block contains the segment that generated the current
 958  * ACK and the following ones are the ones most recently reported in SACK
 959  * blocks.
 960  *
 961  * @param tc TCP connection for which the SACK list is updated
 962  * @param start Start sequence number of the newest SACK block
 963  * @param end End sequence of the newest SACK block
 964  */
 965 void
 966 tcp_update_sack_list (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end)
 967 {
 968   sack_block_t *new_list = 0, *block = 0;
 969   int i;
 970
 971   /* If the first segment is ooo add it to the list. Last write might've moved
 972    * rcv_nxt over the first segment. */
 973   if (seq_lt (tc->rcv_nxt, start))
 974     {
 975       vec_add2 (new_list, block, 1);
 976       block->start = start;
 977       block->end = end;
 978     }
 979
 980   /* Find the blocks still worth keeping. */
 981   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
 982     {
 983       /* Discard if rcv_nxt advanced beyond current block */
 984       if (seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, tc->rcv_nxt))
 985         continue;
 986
 987       /* Merge or drop if segment overlapped by the new segment */
 988       if (block && (seq_geq (tc->snd_sacks[i].end, new_list[0].start)
 989                     && seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].end)))
 990         {
 991           if (seq_lt (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].start))
 992             new_list[0].start = tc->snd_sacks[i].start;
 993           if (seq_lt (new_list[0].end, tc->snd_sacks[i].end))
 994             new_list[0].end = tc->snd_sacks[i].end;
 995           continue;
 996         }
 997
 998       /* Save to new SACK list if we have space. */
 999       if (vec_len (new_list) < TCP_MAX_SACK_BLOCKS)
1000         {
1001           vec_add1 (new_list, tc->snd_sacks[i]);
1002         }
1003     }
1004
1005   ASSERT (vec_len (new_list) <= TCP_MAX_SACK_BLOCKS);
1006
1007   /* Replace old vector with new one */
1008   vec_free (tc->snd_sacks);
1009   tc->snd_sacks = new_list;
1010 }
1011
1012 /** Enqueue data for delivery to application */
1013 always_inline int
1014 tcp_session_enqueue_data (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1015                           u16 data_len)
1016 {
1017   int written;
1018
1019   /* Pure ACK. Update rcv_nxt and be done. */
1020   if (PREDICT_FALSE (data_len == 0))
1021     {
1022       tc->rcv_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.seq_end;
1023       return TCP_ERROR_PURE_ACK;
1024     }
1025
1026   written = stream_session_enqueue_data (&tc->connection, b, 0,
1027                                          1 /* queue event */ , 1);
1028
1029   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 0, data_len, written);
1030
1031   /* Update rcv_nxt */
1032   if (PREDICT_TRUE (written == data_len))
1033     {
1034       tc->rcv_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.seq_end;
1035     }
1036   /* If more data written than expected, account for out-of-order bytes. */
1037   else if (written > data_len)
1038     {
1039       tc->rcv_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.seq_end + written - data_len;
1040
1041       /* Send ACK confirming the update */
1042       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1043     }
1044   else if (written > 0)
1045     {
1046       /* We've written something but FIFO is probably full now */
1047       tc->rcv_nxt += written;
1048
1049       /* Depending on how fast the app is, all remaining buffers in burst will
1050        * not be enqueued. Inform peer */
1051       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1052
1053       return TCP_ERROR_PARTIALLY_ENQUEUED;
1054     }
1055   else
1056     {
1057       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1058       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1059     }
1060
1061   /* Update SACK list if need be */
1062   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->opt))
1063     {
1064       /* Remove SACK blocks that have been delivered */
1065       tcp_update_sack_list (tc, tc->rcv_nxt, tc->rcv_nxt);
1066     }
1067
1068   return TCP_ERROR_ENQUEUED;
1069 }
1070
1071 /** Enqueue out-of-order data */
1072 always_inline int
1073 tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1074                          u16 data_len)
1075 {
1076   stream_session_t *s0;
1077   int rv;
1078
1079   /* Pure ACK. Do nothing */
1080   if (PREDICT_FALSE (data_len == 0))
1081     {
1082       return TCP_ERROR_PURE_ACK;
1083     }
1084
1085   /* Enqueue out-of-order data with absolute offset */
1086   rv = stream_session_enqueue_data (&tc->connection, b,
1087                                     vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
1088                                     0 /* queue event */ , 0);
1089
1090   /* Nothing written */
1091   if (rv)
1092     {
1093       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, 0);
1094       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1095     }
1096
1097   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, data_len);
1098
1099   /* Update SACK list if in use */
1100   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->opt))
1101     {
1102       ooo_segment_t *newest;
1103       u32 start, end;
1104
1105       s0 = stream_session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
1106
1107       /* Get the newest segment from the fifo */
1108       newest = svm_fifo_newest_ooo_segment (s0->server_rx_fifo);
1109       start = ooo_segment_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
1110       end = ooo_segment_end_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
1111
1112       tcp_update_sack_list (tc, start, end);
1113     }
1114
1115   return TCP_ERROR_ENQUEUED;
1116 }
1117
1118 /**
1119  * Check if ACK could be delayed. If ack can be delayed, it should return
1120  * true for a full frame. If we're always acking return 0.
1121  */
1122 always_inline int
1123 tcp_can_delack (tcp_connection_t * tc)
1124 {
1125   /* Send ack if ... */
1126   if (TCP_ALWAYS_ACK
1127       /* just sent a rcv wnd 0 */
1128       || (tc->flags & TCP_CONN_SENT_RCV_WND0) != 0
1129       /* constrained to send ack */
1130       || (tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) != 0
1131       /* we're almost out of tx wnd */
1132       || tcp_available_snd_space (tc) < 2 * tc->snd_mss)
1133     return 0;
1134
1135   return 1;
1136 }
1137
1138 static int
1139 tcp_segment_rcv (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1140                  u16 n_data_bytes, u32 * next0)
1141 {
1142   u32 error = 0, n_bytes_to_drop;
1143
1144   /* Handle out-of-order data */
1145   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number != tc->rcv_nxt))
1146     {
1147       /* Old sequence numbers allowed through because they overlapped
1148        * the rx window */
1149       if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt))
1150         {
1151           error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1152           *next0 = TCP_NEXT_DROP;
1153
1154           /* Completely in the past (possible retransmit) */
1155           if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end, tc->rcv_nxt))
1156             goto done;
1157
1158           /* Chop off the bytes in the past */
1159           n_bytes_to_drop = tc->rcv_nxt - vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
1160           n_data_bytes -= n_bytes_to_drop;
1161           vlib_buffer_advance (b, n_bytes_to_drop);
1162
1163           goto in_order;
1164         }
1165
1166       error = tcp_session_enqueue_ooo (tc, b, n_data_bytes);
1167
1168       /* N.B. Should not filter burst of dupacks. Two issues 1) dupacks open
1169        * cwnd on remote peer when congested 2) acks leaving should have the
1170        * latest rcv_wnd since the burst may eaten up all of it, so only the
1171        * old ones could be filtered.
1172        */
1173
1174       /* RFC2581: Send DUPACK for fast retransmit */
1175       tcp_make_ack (tc, b);
1176       *next0 = tcp_next_output (tc->c_is_ip4);
1177
1178       /* Mark as DUPACK. We may filter these in output if
1179        * the burst fills the holes. */
1180       if (n_data_bytes)
1181         vnet_buffer (b)->tcp.flags = TCP_BUF_FLAG_DUPACK;
1182
1183       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc);
1184       goto done;
1185     }
1186
1187 in_order:
1188
1189   /* In order data, enqueue. Fifo figures out by itself if any out-of-order
1190    * segments can be enqueued after fifo tail offset changes. */
1191   error = tcp_session_enqueue_data (tc, b, n_data_bytes);
1192
1193   if (n_data_bytes == 0)
1194     {
1195       *next0 = TCP_NEXT_DROP;
1196       goto done;
1197     }
1198
1199   /* Check if ACK can be delayed */
1200   if (tcp_can_delack (tc))
1201     {
1202       if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_DELACK))
1203         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_DELACK, TCP_DELACK_TIME);
1204       goto done;
1205     }
1206
1207   *next0 = tcp_next_output (tc->c_is_ip4);
1208   tcp_make_ack (tc, b);
1209
1210 done:
1211   return error;
1212 }
1213
1214 typedef struct
1215 {
1216   tcp_header_t tcp_header;
1217   tcp_connection_t tcp_connection;
1218 } tcp_rx_trace_t;
1219
1220 u8 *
1221 format_tcp_rx_trace (u8 * s, va_list * args)
1222 {
1223   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1224   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1225   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1226   uword indent = format_get_indent (s);
1227
1228   s = format (s, "%U\n%U%U",
1229               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
1230               format_white_space, indent,
1231               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
1232
1233   return s;
1234 }
1235
1236 u8 *
1237 format_tcp_rx_trace_short (u8 * s, va_list * args)
1238 {
1239   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1240   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1241   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1242
1243   s = format (s, "%d -> %d (%U)",
1244               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.src_port),
1245               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.dst_port), format_tcp_state,
1246               t->tcp_connection.state);
1247
1248   return s;
1249 }
1250
1251 void
1252 tcp_set_rx_trace_data (tcp_rx_trace_t * t0, tcp_connection_t * tc0,
1253                        tcp_header_t * th0, vlib_buffer_t * b0, u8 is_ip4)
1254 {
1255   if (tc0)
1256     {
1257       clib_memcpy (&t0->tcp_connection, tc0, sizeof (t0->tcp_connection));
1258     }
1259   else
1260     {
1261       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
1262     }
1263   clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
1264 }
1265
1266 always_inline void
1267 tcp_established_inc_counter (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 evt, u8 val)
1268 {
1269   if (PREDICT_TRUE (!val))
1270     return;
1271
1272   if (is_ip4)
1273     vlib_node_increment_counter (vm, tcp4_established_node.index, evt, val);
1274   else
1275     vlib_node_increment_counter (vm, tcp6_established_node.index, evt, val);
1276 }
1277
1278 always_inline uword
1279 tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1280                           vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
1281 {
1282   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
1283   u32 my_thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
1284   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1285   u8 is_fin = 0;
1286
1287   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
1288   n_left_from = from_frame->n_vectors;
1289
1290   next_index = node->cached_next_index;
1291
1292   while (n_left_from > 0)
1293     {
1294       u32 n_left_to_next;
1295
1296       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
1297
1298       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
1299         {
1300           u32 bi0;
1301           vlib_buffer_t *b0;
1302           tcp_header_t *th0 = 0;
1303           tcp_connection_t *tc0;
1304           u32 next0 = TCP_ESTABLISHED_NEXT_DROP, error0 = TCP_ERROR_ENQUEUED;
1305
1306           bi0 = from[0];
1307           to_next[0] = bi0;
1308           from += 1;
1309           to_next += 1;
1310           n_left_from -= 1;
1311           n_left_to_next -= 1;
1312
1313           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1314           tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
1315                                     my_thread_index);
1316
1317           if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
1318             {
1319               error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
1320               goto done;
1321             }
1322
1323           th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
1324
1325           is_fin = (th0->flags & TCP_FLAG_FIN) != 0;
1326
1327           /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
1328           vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
1329             + tcp_is_syn (th0) + is_fin + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
1330
1331           /* TODO header prediction fast path */
1332
1333           /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
1334           if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (vm, tc0, b0, th0, &next0)))
1335             {
1336               error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
1337               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SEG_INVALID, tc0,
1338                            vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
1339                            vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
1340               goto done;
1341             }
1342
1343           /* 5: check the ACK field  */
1344           if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, th0, &next0, &error0))
1345             {
1346               goto done;
1347             }
1348
1349           /* 6: check the URG bit TODO */
1350
1351           /* 7: process the segment text */
1352
1353           vlib_buffer_advance (b0, vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset);
1354           error0 = tcp_segment_rcv (tm, tc0, b0,
1355                                     vnet_buffer (b0)->tcp.data_len, &next0);
1356
1357           /* N.B. buffer is rewritten if segment is ooo. Thus, th0 becomes a
1358            * dangling reference. */
1359
1360           /* 8: check the FIN bit */
1361           if (is_fin)
1362             {
1363               /* Enter CLOSE-WAIT and notify session. Don't send ACK, instead
1364                * wait for session to call close. To avoid lingering
1365                * in CLOSE-WAIT, set timer (reuse WAITCLOSE). */
1366               tc0->state = TCP_STATE_CLOSE_WAIT;
1367               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
1368               stream_session_disconnect_notify (&tc0->connection);
1369               tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
1370             }
1371
1372         done:
1373           b0->error = node->errors[error0];
1374           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1375             {
1376               tcp_rx_trace_t *t0 =
1377                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
1378               tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, th0, b0, is_ip4);
1379             }
1380
1381           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
1382                                            n_left_to_next, bi0, next0);
1383         }
1384
1385       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
1386     }
1387
1388   errors = session_manager_flush_enqueue_events (my_thread_index);
1389   tcp_established_inc_counter (vm, is_ip4, TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
1390
1391   return from_frame->n_vectors;
1392 }
1393
1394 static uword
1395 tcp4_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1396                   vlib_frame_t * from_frame)
1397 {
1398   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
1399 }
1400
1401 static uword
1402 tcp6_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1403                   vlib_frame_t * from_frame)
1404 {
1405   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
1406 }
1407
1408 /* *INDENT-OFF* */
1409 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_established_node) =
1410 {
1411   .function = tcp4_established,
1412   .name = "tcp4-established",
1413   /* Takes a vector of packets. */
1414   .vector_size = sizeof (u32),
1415   .n_errors = TCP_N_ERROR,
1416   .error_strings = tcp_error_strings,
1417   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
1418   .next_nodes =
1419   {
1420 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
1421     foreach_tcp_state_next
1422 #undef _
1423   },
1424   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
1425 };
1426 /* *INDENT-ON* */
1427
1428 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_established_node, tcp4_established);
1429
1430 /* *INDENT-OFF* */
1431 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_established_node) =
1432 {
1433   .function = tcp6_established,
1434   .name = "tcp6-established",
1435   /* Takes a vector of packets. */
1436   .vector_size = sizeof (u32),
1437   .n_errors = TCP_N_ERROR,
1438   .error_strings = tcp_error_strings,
1439   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
1440   .next_nodes =
1441   {
1442 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
1443     foreach_tcp_state_next
1444 #undef _
1445   },
1446   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
1447 };
1448 /* *INDENT-ON* */
1449
1450
1451 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_established_node, tcp6_established);
1452
1453 vlib_node_registration_t tcp4_syn_sent_node;
1454 vlib_node_registration_t tcp6_syn_sent_node;
1455
1456 always_inline uword
1457 tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1458                        vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
1459 {
1460   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1461   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
1462   u32 my_thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
1463   u8 sst = is_ip4 ? SESSION_TYPE_IP4_TCP : SESSION_TYPE_IP6_TCP;
1464
1465   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
1466   n_left_from = from_frame->n_vectors;
1467
1468   next_index = node->cached_next_index;
1469
1470   while (n_left_from > 0)
1471     {
1472       u32 n_left_to_next;
1473
1474       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
1475
1476       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
1477         {
1478           u32 bi0, ack0, seq0;
1479           vlib_buffer_t *b0;
1480           tcp_rx_trace_t *t0;
1481           tcp_header_t *tcp0 = 0;
1482           tcp_connection_t *tc0;
1483           tcp_connection_t *new_tc0;
1484           u32 next0 = TCP_SYN_SENT_NEXT_DROP, error0 = TCP_ERROR_ENQUEUED;
1485
1486           bi0 = from[0];
1487           to_next[0] = bi0;
1488           from += 1;
1489           to_next += 1;
1490           n_left_from -= 1;
1491           n_left_to_next -= 1;
1492
1493           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1494           tc0 =
1495             tcp_half_open_connection_get (vnet_buffer (b0)->
1496                                           tcp.connection_index);
1497
1498           ack0 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
1499           seq0 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
1500           tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
1501
1502           if (PREDICT_FALSE
1503               (!tcp_ack (tcp0) && !tcp_rst (tcp0) && !tcp_syn (tcp0)))
1504             goto drop;
1505
1506           /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
1507           vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = seq0 + tcp_is_syn (tcp0)
1508             + tcp_is_fin (tcp0) + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
1509
1510           /*
1511            *  1. check the ACK bit
1512            */
1513
1514           /*
1515            *   If the ACK bit is set
1516            *     If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send a reset (unless
1517            *     the RST bit is set, if so drop the segment and return)
1518            *       <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
1519            *     and discard the segment.  Return.
1520            *     If SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT then the ACK is acceptable.
1521            */
1522           if (tcp_ack (tcp0))
1523             {
1524               if (ack0 <= tc0->iss || ack0 > tc0->snd_nxt)
1525                 {
1526                   if (!tcp_rst (tcp0))
1527                     tcp_send_reset (b0, is_ip4);
1528
1529                   goto drop;
1530                 }
1531
1532               /* Make sure ACK is valid */
1533               if (tc0->snd_una > ack0)
1534                 goto drop;
1535             }
1536
1537           /*
1538            * 2. check the RST bit
1539            */
1540
1541           if (tcp_rst (tcp0))
1542             {
1543               /* If ACK is acceptable, signal client that peer is not
1544                * willing to accept connection and drop connection*/
1545               if (tcp_ack (tcp0))
1546                 {
1547                   stream_session_connect_notify (&tc0->connection, sst,
1548                                                  1 /* fail */ );
1549                   tcp_connection_cleanup (tc0);
1550                 }
1551               goto drop;
1552             }
1553
1554           /*
1555            * 3. check the security and precedence (skipped)
1556            */
1557
1558           /*
1559            * 4. check the SYN bit
1560            */
1561
1562           /* No SYN flag. Drop. */
1563           if (!tcp_syn (tcp0))
1564             goto drop;
1565
1566           /* Stop connection establishment and retransmit timers */
1567           tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_ESTABLISH);
1568           tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN);
1569
1570           /* Valid SYN or SYN-ACK. Move connection from half-open pool to
1571            * current thread pool. */
1572           pool_get (tm->connections[my_thread_index], new_tc0);
1573           clib_memcpy (new_tc0, tc0, sizeof (*new_tc0));
1574
1575           new_tc0->c_thread_index = my_thread_index;
1576           new_tc0->c_c_index = new_tc0 - tm->connections[my_thread_index];
1577
1578           /* Cleanup half-open connection XXX lock */
1579           pool_put (tm->half_open_connections, tc0);
1580
1581           new_tc0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end;
1582           new_tc0->irs = seq0;
1583
1584           /* Parse options */
1585           if (tcp_options_parse (tcp0, &new_tc0->opt))
1586             goto drop;
1587
1588           if (tcp_opts_tstamp (&new_tc0->opt))
1589             {
1590               new_tc0->tsval_recent = new_tc0->opt.tsval;
1591               new_tc0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
1592             }
1593
1594           if (tcp_opts_wscale (&new_tc0->opt))
1595             new_tc0->snd_wscale = new_tc0->opt.wscale;
1596
1597           /* No scaling */
1598           new_tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window);
1599           new_tc0->snd_wl1 = seq0;
1600           new_tc0->snd_wl2 = ack0;
1601
1602           tcp_connection_init_vars (new_tc0);
1603
1604           /* SYN-ACK: See if we can switch to ESTABLISHED state */
1605           if (tcp_ack (tcp0))
1606             {
1607               /* Our SYN is ACKed: we have iss < ack = snd_una */
1608
1609               /* TODO Dequeue acknowledged segments if we support Fast Open */
1610               new_tc0->snd_una = ack0;
1611               new_tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
1612
1613               /* Make sure las is initialized for the wnd computation */
1614               new_tc0->rcv_las = new_tc0->rcv_nxt;
1615
1616               /* Notify app that we have connection */
1617               stream_session_connect_notify (&new_tc0->connection, sst, 0);
1618
1619               stream_session_init_fifos_pointers (&new_tc0->connection,
1620                                                   new_tc0->irs + 1,
1621                                                   new_tc0->iss + 1);
1622               /* Make sure after data segment processing ACK is sent */
1623               new_tc0->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1624             }
1625           /* SYN: Simultaneous open. Change state to SYN-RCVD and send SYN-ACK */
1626           else
1627             {
1628               new_tc0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
1629
1630               /* Notify app that we have connection */
1631               stream_session_connect_notify (&new_tc0->connection, sst, 0);
1632               stream_session_init_fifos_pointers (&new_tc0->connection,
1633                                                   new_tc0->irs + 1,
1634                                                   new_tc0->iss + 1);
1635               tcp_make_synack (new_tc0, b0);
1636               next0 = tcp_next_output (is_ip4);
1637
1638               goto drop;
1639             }
1640
1641           /* Read data, if any */
1642           if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
1643             {
1644               vlib_buffer_advance (b0, vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset);
1645               error0 = tcp_segment_rcv (tm, new_tc0, b0,
1646                                         vnet_buffer (b0)->tcp.data_len,
1647                                         &next0);
1648               if (error0 == TCP_ERROR_PURE_ACK)
1649                 error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
1650             }
1651           else
1652             {
1653               tcp_make_ack (new_tc0, b0);
1654               next0 = tcp_next_output (new_tc0->c_is_ip4);
1655             }
1656
1657         drop:
1658
1659           b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
1660           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1661             {
1662               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
1663               clib_memcpy (&t0->tcp_header, tcp0, sizeof (t0->tcp_header));
1664               clib_memcpy (&t0->tcp_connection, tc0,
1665                            sizeof (t0->tcp_connection));
1666             }
1667
1668           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
1669                                            n_left_to_next, bi0, next0);
1670         }
1671
1672       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
1673     }
1674
1675   errors = session_manager_flush_enqueue_events (my_thread_index);
1676   if (errors)
1677     {
1678       if (is_ip4)
1679         vlib_node_increment_counter (vm, tcp4_established_node.index,
1680                                      TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
1681       else
1682         vlib_node_increment_counter (vm, tcp6_established_node.index,
1683                                      TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
1684     }
1685
1686   return from_frame->n_vectors;
1687 }
1688
1689 static uword
1690 tcp4_syn_sent (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1691                vlib_frame_t * from_frame)
1692 {
1693   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
1694 }
1695
1696 static uword
1697 tcp6_syn_sent_rcv (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1698                    vlib_frame_t * from_frame)
1699 {
1700   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
1701 }
1702
1703 /* *INDENT-OFF* */
1704 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_syn_sent_node) =
1705 {
1706   .function = tcp4_syn_sent,
1707   .name = "tcp4-syn-sent",
1708   /* Takes a vector of packets. */
1709   .vector_size = sizeof (u32),
1710   .n_errors = TCP_N_ERROR,
1711   .error_strings = tcp_error_strings,
1712   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
1713   .next_nodes =
1714   {
1715 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
1716     foreach_tcp_state_next
1717 #undef _
1718   },
1719   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
1720 };
1721 /* *INDENT-ON* */
1722
1723 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_syn_sent_node, tcp4_syn_sent);
1724
1725 /* *INDENT-OFF* */
1726 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_syn_sent_node) =
1727 {
1728   .function = tcp6_syn_sent_rcv,
1729   .name = "tcp6-syn-sent",
1730   /* Takes a vector of packets. */
1731   .vector_size = sizeof (u32),
1732   .n_errors = TCP_N_ERROR,
1733   .error_strings = tcp_error_strings,
1734   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
1735   .next_nodes =
1736   {
1737 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
1738     foreach_tcp_state_next
1739 #undef _
1740   },
1741   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
1742 };
1743 /* *INDENT-ON* */
1744
1745 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_syn_sent_node, tcp6_syn_sent_rcv);
1746 /**
1747  * Handles reception for all states except LISTEN, SYN-SENT and ESTABLISHED
1748  * as per RFC793 p. 64
1749  */
1750 always_inline uword
1751 tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1752                           vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
1753 {
1754   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1755   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
1756   u32 my_thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
1757
1758   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
1759   n_left_from = from_frame->n_vectors;
1760
1761   next_index = node->cached_next_index;
1762
1763   while (n_left_from > 0)
1764     {
1765       u32 n_left_to_next;
1766
1767       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
1768
1769       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
1770         {
1771           u32 bi0;
1772           vlib_buffer_t *b0;
1773           tcp_header_t *tcp0 = 0;
1774           tcp_connection_t *tc0;
1775           u32 next0 = TCP_RCV_PROCESS_NEXT_DROP, error0 = TCP_ERROR_ENQUEUED;
1776
1777           bi0 = from[0];
1778           to_next[0] = bi0;
1779           from += 1;
1780           to_next += 1;
1781           n_left_from -= 1;
1782           n_left_to_next -= 1;
1783
1784           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1785           tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
1786                                     my_thread_index);
1787           if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
1788             {
1789               error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
1790               goto drop;
1791             }
1792
1793           tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
1794
1795           /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
1796           vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
1797             + tcp_is_syn (tcp0) + tcp_is_fin (tcp0)
1798             + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
1799
1800           /*
1801            * Special treatment for CLOSED
1802            */
1803           switch (tc0->state)
1804             {
1805             case TCP_STATE_CLOSED:
1806               goto drop;
1807               break;
1808             }
1809
1810           /*
1811            * For all other states (except LISTEN)
1812            */
1813
1814           /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
1815           if (PREDICT_FALSE
1816               (tcp_segment_validate (vm, tc0, b0, tcp0, &next0)))
1817             {
1818               error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
1819               goto drop;
1820             }
1821
1822           /* 5: check the ACK field  */
1823           switch (tc0->state)
1824             {
1825             case TCP_STATE_SYN_RCVD:
1826               /*
1827                * If the segment acknowledgment is not acceptable, form a
1828                * reset segment,
1829                *  <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
1830                * and send it.
1831                */
1832               if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
1833                 {
1834                   tcp_send_reset (b0, is_ip4);
1835                   goto drop;
1836                 }
1837
1838               /* Update rtt and rto */
1839               tc0->bytes_acked = 1;
1840               tcp_update_rtt (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number);
1841
1842               /* Switch state to ESTABLISHED */
1843               tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
1844
1845               /* Initialize session variables */
1846               tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
1847               tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
1848                 << tc0->opt.wscale;
1849               tc0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
1850               tc0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
1851
1852               /* Shoulder tap the server */
1853               stream_session_accept_notify (&tc0->connection);
1854
1855               /* Reset SYN-ACK retransmit timer */
1856               tcp_retransmit_timer_reset (tc0);
1857               break;
1858             case TCP_STATE_ESTABLISHED:
1859               /* We can get packets in established state here because they
1860                * were enqueued before state change */
1861               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
1862                 goto drop;
1863
1864               break;
1865             case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1866               /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
1867                * our FIN is now acknowledged then enter FIN-WAIT-2 and
1868                * continue processing in that state. */
1869               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
1870                 goto drop;
1871
1872               /* If FIN is ACKed */
1873               if (tc0->snd_una == tc0->snd_una_max)
1874                 {
1875                   tc0->state = TCP_STATE_FIN_WAIT_2;
1876                   /* Stop all timers, 2MSL will be set lower */
1877                   tcp_connection_timers_reset (tc0);
1878                 }
1879               break;
1880             case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
1881               /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
1882                * the retransmission queue is empty, the user's CLOSE can be
1883                * acknowledged ("ok") but do not delete the TCB. */
1884               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
1885                 goto drop;
1886               /* check if rtx queue is empty and ack CLOSE TODO */
1887               break;
1888             case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1889               /* Do the same processing as for the ESTABLISHED state. */
1890               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
1891                 goto drop;
1892               break;
1893             case TCP_STATE_CLOSING:
1894               /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
1895                * the ACK acknowledges our FIN then enter the TIME-WAIT state,
1896                * otherwise ignore the segment. */
1897               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
1898                 goto drop;
1899
1900               /* XXX test that send queue empty */
1901               tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
1902               goto drop;
1903
1904               break;
1905             case TCP_STATE_LAST_ACK:
1906               /* The only thing that can arrive in this state is an
1907                * acknowledgment of our FIN. If our FIN is now acknowledged,
1908                * delete the TCB, enter the CLOSED state, and return. */
1909
1910               if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
1911                 goto drop;
1912
1913               tc0->state = TCP_STATE_CLOSED;
1914
1915               /* Don't delete the connection/session yet. Instead, wait a
1916                * reasonable amount of time until the pipes are cleared. In
1917                * particular, this makes sure that we won't have dead sessions
1918                * when processing events on the tx path */
1919               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
1920
1921               /* Stop retransmit */
1922               tcp_retransmit_timer_reset (tc0);
1923
1924               goto drop;
1925
1926               break;
1927             case TCP_STATE_TIME_WAIT:
1928               /* The only thing that can arrive in this state is a
1929                * retransmission of the remote FIN. Acknowledge it, and restart
1930                * the 2 MSL timeout. */
1931
1932               /* TODO */
1933               goto drop;
1934               break;
1935             default:
1936               ASSERT (0);
1937             }
1938
1939           /* 6: check the URG bit TODO */
1940
1941           /* 7: process the segment text */
1942           switch (tc0->state)
1943             {
1944             case TCP_STATE_ESTABLISHED:
1945             case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1946             case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
1947               vlib_buffer_advance (b0, vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset);
1948               error0 = tcp_segment_rcv (tm, tc0, b0,
1949                                         vnet_buffer (b0)->tcp.data_len,
1950                                         &next0);
1951               break;
1952             case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1953             case TCP_STATE_CLOSING:
1954             case TCP_STATE_LAST_ACK:
1955             case TCP_STATE_TIME_WAIT:
1956               /* This should not occur, since a FIN has been received from the
1957                * remote side.  Ignore the segment text. */
1958               break;
1959             }
1960
1961           /* 8: check the FIN bit */
1962           if (!tcp_fin (tcp0))
1963             goto drop;
1964
1965           switch (tc0->state)
1966             {
1967             case TCP_STATE_ESTABLISHED:
1968             case TCP_STATE_SYN_RCVD:
1969               /* Send FIN-ACK notify app and enter CLOSE-WAIT */
1970               tcp_connection_timers_reset (tc0);
1971               tcp_make_fin (tc0, b0);
1972               next0 = tcp_next_output (tc0->c_is_ip4);
1973               stream_session_disconnect_notify (&tc0->connection);
1974               tc0->state = TCP_STATE_CLOSE_WAIT;
1975               break;
1976             case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1977             case TCP_STATE_CLOSING:
1978             case TCP_STATE_LAST_ACK:
1979               /* move along .. */
1980               break;
1981             case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1982               tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
1983               tcp_connection_timers_reset (tc0);
1984               tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
1985               break;
1986             case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
1987               /* Got FIN, send ACK! */
1988               tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
1989               tcp_connection_timers_reset (tc0);
1990               tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
1991               tcp_make_ack (tc0, b0);
1992               next0 = tcp_next_output (is_ip4);
1993               break;
1994             case TCP_STATE_TIME_WAIT:
1995               /* Remain in the TIME-WAIT state. Restart the 2 MSL time-wait
1996                * timeout.
1997                */
1998               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
1999               break;
2000             }
2001           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
2002
2003         drop:
2004           b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
2005
2006           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2007             {
2008               tcp_rx_trace_t *t0 =
2009                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2010               tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
2011             }
2012
2013           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2014                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2015         }
2016
2017       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2018     }
2019
2020   errors = session_manager_flush_enqueue_events (my_thread_index);
2021   if (errors)
2022     {
2023       if (is_ip4)
2024         vlib_node_increment_counter (vm, tcp4_established_node.index,
2025                                      TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
2026       else
2027         vlib_node_increment_counter (vm, tcp6_established_node.index,
2028                                      TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
2029     }
2030
2031   return from_frame->n_vectors;
2032 }
2033
2034 static uword
2035 tcp4_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2036                   vlib_frame_t * from_frame)
2037 {
2038   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2039 }
2040
2041 static uword
2042 tcp6_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2043                   vlib_frame_t * from_frame)
2044 {
2045   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2046 }
2047
2048 /* *INDENT-OFF* */
2049 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_rcv_process_node) =
2050 {
2051   .function = tcp4_rcv_process,
2052   .name = "tcp4-rcv-process",
2053   /* Takes a vector of packets. */
2054   .vector_size = sizeof (u32),
2055   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2056   .error_strings = tcp_error_strings,
2057   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
2058   .next_nodes =
2059   {
2060 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
2061     foreach_tcp_state_next
2062 #undef _
2063   },
2064   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2065 };
2066 /* *INDENT-ON* */
2067
2068 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_rcv_process_node, tcp4_rcv_process);
2069
2070 /* *INDENT-OFF* */
2071 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_rcv_process_node) =
2072 {
2073   .function = tcp6_rcv_process,
2074   .name = "tcp6-rcv-process",
2075   /* Takes a vector of packets. */
2076   .vector_size = sizeof (u32),
2077   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2078   .error_strings = tcp_error_strings,
2079   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
2080   .next_nodes =
2081   {
2082 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
2083     foreach_tcp_state_next
2084 #undef _
2085   },
2086   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2087 };
2088 /* *INDENT-ON* */
2089
2090 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_rcv_process_node, tcp6_rcv_process);
2091
2092 vlib_node_registration_t tcp4_listen_node;
2093 vlib_node_registration_t tcp6_listen_node;
2094
2095 /**
2096  * LISTEN state processing as per RFC 793 p. 65
2097  */
2098 always_inline uword
2099 tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2100                      vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2101 {
2102   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2103   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2104   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2105   u8 sst = is_ip4 ? SESSION_TYPE_IP4_TCP : SESSION_TYPE_IP6_TCP;
2106
2107   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2108   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2109
2110   next_index = node->cached_next_index;
2111
2112   while (n_left_from > 0)
2113     {
2114       u32 n_left_to_next;
2115
2116       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2117
2118       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2119         {
2120           u32 bi0;
2121           vlib_buffer_t *b0;
2122           tcp_rx_trace_t *t0;
2123           tcp_header_t *th0 = 0;
2124           tcp_connection_t *lc0;
2125           ip4_header_t *ip40;
2126           ip6_header_t *ip60;
2127           tcp_connection_t *child0;
2128           u32 error0 = TCP_ERROR_SYNS_RCVD, next0 = TCP_LISTEN_NEXT_DROP;
2129
2130           bi0 = from[0];
2131           to_next[0] = bi0;
2132           from += 1;
2133           to_next += 1;
2134           n_left_from -= 1;
2135           n_left_to_next -= 1;
2136
2137           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2138           lc0 = tcp_listener_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
2139
2140           if (is_ip4)
2141             {
2142               ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2143               th0 = ip4_next_header (ip40);
2144             }
2145           else
2146             {
2147               ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
2148               th0 = ip6_next_header (ip60);
2149             }
2150
2151           /* Create child session. For syn-flood protection use filter */
2152
2153           /* 1. first check for an RST: handled in dispatch */
2154           /* if (tcp_rst (th0))
2155              goto drop; */
2156
2157           /* 2. second check for an ACK: handled in dispatch */
2158           /* if (tcp_ack (th0))
2159              {
2160              tcp_send_reset (b0, is_ip4);
2161              goto drop;
2162              } */
2163
2164           /* 3. check for a SYN (did that already) */
2165
2166           /* Create child session and send SYN-ACK */
2167           pool_get (tm->connections[my_thread_index], child0);
2168           memset (child0, 0, sizeof (*child0));
2169
2170           child0->c_c_index = child0 - tm->connections[my_thread_index];
2171           child0->c_lcl_port = lc0->c_lcl_port;
2172           child0->c_rmt_port = th0->src_port;
2173           child0->c_is_ip4 = is_ip4;
2174           child0->c_thread_index = my_thread_index;
2175           child0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
2176
2177           if (is_ip4)
2178             {
2179               child0->c_lcl_ip4.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2180               child0->c_rmt_ip4.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2181             }
2182           else
2183             {
2184               clib_memcpy (&child0->c_lcl_ip6, &ip60->dst_address,
2185                            sizeof (ip6_address_t));
2186               clib_memcpy (&child0->c_rmt_ip6, &ip60->src_address,
2187                            sizeof (ip6_address_t));
2188             }
2189
2190           if (stream_session_accept (&child0->connection, lc0->c_s_index, sst,
2191                                      0 /* notify */ ))
2192             {
2193               error0 = TCP_ERROR_CREATE_SESSION_FAIL;
2194               goto drop;
2195             }
2196
2197           if (tcp_options_parse (th0, &child0->opt))
2198             {
2199               goto drop;
2200             }
2201
2202           child0->irs = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2203           child0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number + 1;
2204           child0->rcv_las = child0->rcv_nxt;
2205
2206           /* RFC1323: TSval timestamps sent on {SYN} and {SYN,ACK}
2207            * segments are used to initialize PAWS. */
2208           if (tcp_opts_tstamp (&child0->opt))
2209             {
2210               child0->tsval_recent = child0->opt.tsval;
2211               child0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
2212             }
2213
2214           if (tcp_opts_wscale (&child0->opt))
2215             child0->snd_wscale = child0->opt.wscale;
2216
2217           /* No scaling */
2218           child0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th0->window);
2219           child0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2220           child0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2221
2222           tcp_connection_init_vars (child0);
2223
2224           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, child0);
2225
2226           /* Reuse buffer to make syn-ack and send */
2227           tcp_make_synack (child0, b0);
2228           next0 = tcp_next_output (is_ip4);
2229
2230           /* Init fifo pointers after we have iss */
2231           stream_session_init_fifos_pointers (&child0->connection,
2232                                               child0->irs + 1,
2233                                               child0->iss + 1);
2234         drop:
2235           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2236             {
2237               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2238               clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
2239               clib_memcpy (&t0->tcp_connection, lc0,
2240                            sizeof (t0->tcp_connection));
2241             }
2242
2243           b0->error = node->errors[error0];
2244
2245           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2246                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2247         }
2248
2249       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2250     }
2251   return from_frame->n_vectors;
2252 }
2253
2254 static uword
2255 tcp4_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2256              vlib_frame_t * from_frame)
2257 {
2258   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2259 }
2260
2261 static uword
2262 tcp6_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2263              vlib_frame_t * from_frame)
2264 {
2265   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2266 }
2267
2268 /* *INDENT-OFF* */
2269 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_listen_node) =
2270 {
2271   .function = tcp4_listen,
2272   .name = "tcp4-listen",
2273   /* Takes a vector of packets. */
2274   .vector_size = sizeof (u32),
2275   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2276   .error_strings = tcp_error_strings,
2277   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
2278   .next_nodes =
2279   {
2280 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
2281     foreach_tcp_state_next
2282 #undef _
2283   },
2284   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2285 };
2286 /* *INDENT-ON* */
2287
2288 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_listen_node, tcp4_listen);
2289
2290 /* *INDENT-OFF* */
2291 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_listen_node) =
2292 {
2293   .function = tcp6_listen,
2294   .name = "tcp6-listen",
2295   /* Takes a vector of packets. */
2296   .vector_size = sizeof (u32),
2297   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2298   .error_strings = tcp_error_strings,
2299   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
2300   .next_nodes =
2301   {
2302 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
2303     foreach_tcp_state_next
2304 #undef _
2305   },
2306   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2307 };
2308 /* *INDENT-ON* */
2309
2310 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_listen_node, tcp6_listen);
2311
2312 vlib_node_registration_t tcp4_input_node;
2313 vlib_node_registration_t tcp6_input_node;
2314
2315 typedef enum _tcp_input_next
2316 {
2317   TCP_INPUT_NEXT_DROP,
2318   TCP_INPUT_NEXT_LISTEN,
2319   TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
2320   TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
2321   TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
2322   TCP_INPUT_NEXT_RESET,
2323   TCP_INPUT_N_NEXT
2324 } tcp_input_next_t;
2325
2326 #define foreach_tcp4_input_next                 \
2327   _ (DROP, "error-drop")                        \
2328   _ (LISTEN, "tcp4-listen")                     \
2329   _ (RCV_PROCESS, "tcp4-rcv-process")           \
2330   _ (SYN_SENT, "tcp4-syn-sent")                 \
2331   _ (ESTABLISHED, "tcp4-established")           \
2332   _ (RESET, "tcp4-reset")
2333
2334 #define foreach_tcp6_input_next                 \
2335   _ (DROP, "error-drop")                        \
2336   _ (LISTEN, "tcp6-listen")                     \
2337   _ (RCV_PROCESS, "tcp6-rcv-process")           \
2338   _ (SYN_SENT, "tcp6-syn-sent")                 \
2339   _ (ESTABLISHED, "tcp6-established")           \
2340   _ (RESET, "tcp6-reset")
2341
2342 #define filter_flags (TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_ACK|TCP_FLAG_RST|TCP_FLAG_FIN)
2343
2344 always_inline uword
2345 tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2346                     vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2347 {
2348   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2349   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2350   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2351
2352   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2353   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2354
2355   next_index = node->cached_next_index;
2356
2357   while (n_left_from > 0)
2358     {
2359       u32 n_left_to_next;
2360
2361       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2362
2363       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2364         {
2365           int n_advance_bytes0, n_data_bytes0;
2366           u32 bi0;
2367           vlib_buffer_t *b0;
2368           tcp_header_t *tcp0 = 0;
2369           tcp_connection_t *tc0;
2370           ip4_header_t *ip40;
2371           ip6_header_t *ip60;
2372           u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER, next0 = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
2373           u8 flags0;
2374
2375           bi0 = from[0];
2376           to_next[0] = bi0;
2377           from += 1;
2378           to_next += 1;
2379           n_left_from -= 1;
2380           n_left_to_next -= 1;
2381
2382           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2383           vnet_buffer (b0)->tcp.flags = 0;
2384
2385           /* Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
2386
2387           if (is_ip4)
2388             {
2389               ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2390               tcp0 = ip4_next_header (ip40);
2391               n_advance_bytes0 = (ip4_header_bytes (ip40)
2392                                   + tcp_header_bytes (tcp0));
2393               n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip40->length)
2394                 - n_advance_bytes0;
2395
2396               /* lookup session */
2397               tc0 =
2398                 (tcp_connection_t *)
2399                 stream_session_lookup_transport4 (&ip40->dst_address,
2400                                                   &ip40->src_address,
2401                                                   tcp0->dst_port,
2402                                                   tcp0->src_port,
2403                                                   SESSION_TYPE_IP4_TCP,
2404                                                   my_thread_index);
2405             }
2406           else
2407             {
2408               ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
2409               tcp0 = ip6_next_header (ip60);
2410               n_advance_bytes0 = tcp_header_bytes (tcp0);
2411               n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip60->payload_length)
2412                 - n_advance_bytes0;
2413               n_advance_bytes0 += sizeof (ip60[0]);
2414
2415               tc0 =
2416                 (tcp_connection_t *)
2417                 stream_session_lookup_transport6 (&ip60->src_address,
2418                                                   &ip60->dst_address,
2419                                                   tcp0->src_port,
2420                                                   tcp0->dst_port,
2421                                                   SESSION_TYPE_IP6_TCP,
2422                                                   my_thread_index);
2423             }
2424
2425           /* Length check */
2426           if (PREDICT_FALSE (n_advance_bytes0 < 0))
2427             {
2428               error0 = TCP_ERROR_LENGTH;
2429               goto done;
2430             }
2431
2432           /* Session exists */
2433           if (PREDICT_TRUE (0 != tc0))
2434             {
2435               /* Save connection index */
2436               vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
2437               vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number =
2438                 clib_net_to_host_u32 (tcp0->seq_number);
2439               vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number =
2440                 clib_net_to_host_u32 (tcp0->ack_number);
2441
2442               vnet_buffer (b0)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp0
2443                 - (u8 *) vlib_buffer_get_current (b0);
2444               vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset = n_advance_bytes0;
2445               vnet_buffer (b0)->tcp.data_len = n_data_bytes0;
2446
2447               flags0 = tcp0->flags & filter_flags;
2448               next0 = tm->dispatch_table[tc0->state][flags0].next;
2449               error0 = tm->dispatch_table[tc0->state][flags0].error;
2450
2451               if (PREDICT_FALSE (error0 == TCP_ERROR_DISPATCH
2452                                  || next0 == TCP_INPUT_NEXT_RESET))
2453                 {
2454                   /* Overload tcp flags to store state */
2455                   tcp_state_t state0 = tc0->state;
2456                   vnet_buffer (b0)->tcp.flags = tc0->state;
2457
2458                   if (error0 == TCP_ERROR_DISPATCH)
2459                     clib_warning ("disp error state %U flags %U",
2460                                   format_tcp_state, state0, format_tcp_flags,
2461                                   (int) flags0);
2462                 }
2463             }
2464           else
2465             {
2466               /* Send reset */
2467               next0 = TCP_INPUT_NEXT_RESET;
2468               error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
2469             }
2470
2471         done:
2472           b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
2473
2474           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2475             {
2476               tcp_rx_trace_t *t0 =
2477                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2478               tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
2479             }
2480
2481           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2482                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2483         }
2484
2485       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2486     }
2487
2488   return from_frame->n_vectors;
2489 }
2490
2491 static uword
2492 tcp4_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2493             vlib_frame_t * from_frame)
2494 {
2495   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2496 }
2497
2498 static uword
2499 tcp6_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2500             vlib_frame_t * from_frame)
2501 {
2502   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2503 }
2504
2505 /* *INDENT-OFF* */
2506 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_input_node) =
2507 {
2508   .function = tcp4_input,
2509   .name = "tcp4-input",
2510   /* Takes a vector of packets. */
2511   .vector_size = sizeof (u32),
2512   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2513   .error_strings = tcp_error_strings,
2514   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
2515   .next_nodes =
2516   {
2517 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
2518     foreach_tcp4_input_next
2519 #undef _
2520   },
2521   .format_buffer = format_tcp_header,
2522   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
2523 };
2524 /* *INDENT-ON* */
2525
2526 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_input_node, tcp4_input);
2527
2528 /* *INDENT-OFF* */
2529 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_input_node) =
2530 {
2531   .function = tcp6_input,
2532   .name = "tcp6-input",
2533   /* Takes a vector of packets. */
2534   .vector_size = sizeof (u32),
2535   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2536   .error_strings = tcp_error_strings,
2537   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
2538   .next_nodes =
2539   {
2540 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
2541     foreach_tcp6_input_next
2542 #undef _
2543   },
2544   .format_buffer = format_tcp_header,
2545   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
2546 };
2547 /* *INDENT-ON* */
2548
2549 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_input_node, tcp6_input);
2550
2551 static void
2552 tcp_dispatch_table_init (tcp_main_t * tm)
2553 {
2554   int i, j;
2555   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table); i++)
2556     for (j = 0; j < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table[i]); j++)
2557       {
2558         tm->dispatch_table[i][j].next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
2559         tm->dispatch_table[i][j].error = TCP_ERROR_DISPATCH;
2560       }
2561
2562 #define _(t,f,n,e)                                              \
2563 do {                                                            \
2564     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].next = (n);            \
2565     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].error = (e);           \
2566 } while (0)
2567
2568   /* SYNs for new connections -> tcp-listen. */
2569   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_LISTEN, TCP_ERROR_NONE);
2570   _(LISTEN, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
2571   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_NONE);
2572   /* ACK for for a SYN-ACK -> tcp-rcv-process. */
2573   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2574   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2575   /* SYN-ACK for a SYN */
2576   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
2577     TCP_ERROR_NONE);
2578   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
2579   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
2580   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
2581     TCP_ERROR_NONE);
2582   /* ACK for for established connection -> tcp-established. */
2583   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
2584   /* FIN for for established connection -> tcp-established. */
2585   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
2586   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
2587     TCP_ERROR_NONE);
2588   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
2589   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
2590     TCP_ERROR_NONE);
2591   /* ACK or FIN-ACK to our FIN */
2592   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2593   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK | TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
2594     TCP_ERROR_NONE);
2595   /* FIN in reply to our FIN from the other side */
2596   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2597   /* FIN confirming that the peer (app) has closed */
2598   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2599   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2600   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
2601     TCP_ERROR_NONE);
2602   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2603   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
2604   _(CLOSED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
2605   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
2606 #undef _
2607 }
2608
2609 clib_error_t *
2610 tcp_input_init (vlib_main_t * vm)
2611 {
2612   clib_error_t *error = 0;
2613   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2614
2615   if ((error = vlib_call_init_function (vm, tcp_init)))
2616     return error;
2617
2618   /* Initialize dispatch table. */
2619   tcp_dispatch_table_init (tm);
2620
2621   return error;
2622 }
2623
2624 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_input_init);
2625
2626 /*
2627  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2628  *
2629  * Local Variables:
2630  * eval: (c-set-style "gnu")
2631  * End:
2632  */