fe1476a2d1c0c500e2824d0f2b9da20d1c7c1434
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_input.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <vppinfra/sparse_vec.h>
17 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
18 #include <vnet/tcp/tcp.h>
19 #include <vnet/session/session.h>
20 #include <math.h>
21
22 static char *tcp_error_strings[] = {
23 #define tcp_error(n,s) s,
24 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
25 #undef tcp_error
26 };
27
28 /* All TCP nodes have the same outgoing arcs */
29 #define foreach_tcp_state_next                  \
30   _ (DROP4, "ip4-drop")                         \
31   _ (DROP6, "ip6-drop")                         \
32   _ (TCP4_OUTPUT, "tcp4-output")                \
33   _ (TCP6_OUTPUT, "tcp6-output")
34
35 typedef enum _tcp_established_next
36 {
37 #define _(s,n) TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s,
38   foreach_tcp_state_next
39 #undef _
40     TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
41 } tcp_established_next_t;
42
43 typedef enum _tcp_rcv_process_next
44 {
45 #define _(s,n) TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s,
46   foreach_tcp_state_next
47 #undef _
48     TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
49 } tcp_rcv_process_next_t;
50
51 typedef enum _tcp_syn_sent_next
52 {
53 #define _(s,n) TCP_SYN_SENT_NEXT_##s,
54   foreach_tcp_state_next
55 #undef _
56     TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
57 } tcp_syn_sent_next_t;
58
59 typedef enum _tcp_listen_next
60 {
61 #define _(s,n) TCP_LISTEN_NEXT_##s,
62   foreach_tcp_state_next
63 #undef _
64     TCP_LISTEN_N_NEXT,
65 } tcp_listen_next_t;
66
67 /* Generic, state independent indices */
68 typedef enum _tcp_state_next
69 {
70 #define _(s,n) TCP_NEXT_##s,
71   foreach_tcp_state_next
72 #undef _
73     TCP_STATE_N_NEXT,
74 } tcp_state_next_t;
75
76 #define tcp_next_output(is_ip4) (is_ip4 ? TCP_NEXT_TCP4_OUTPUT          \
77                                         : TCP_NEXT_TCP6_OUTPUT)
78
79 #define tcp_next_drop(is_ip4) (is_ip4 ? TCP_NEXT_DROP4                  \
80                                       : TCP_NEXT_DROP6)
81
82 vlib_node_registration_t tcp4_established_node;
83 vlib_node_registration_t tcp6_established_node;
84
85 /**
86  * Validate segment sequence number. As per RFC793:
87  *
88  * Segment Receive Test
89  *      Length  Window
90  *      ------- -------  -------------------------------------------
91  *      0       0       SEG.SEQ = RCV.NXT
92  *      0       >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
93  *      >0      0       not acceptable
94  *      >0      >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
95  *                      or RCV.NXT =< SEG.SEQ+SEG.LEN-1 < RCV.NXT+RCV.WND
96  *
97  * This ultimately consists in checking if segment falls within the window.
98  * The one important difference compared to RFC793 is that we use rcv_las,
99  * or the rcv_nxt at last ack sent instead of rcv_nxt since that's the
100  * peer's reference when computing our receive window.
101  *
102  * This:
103  *  seq_leq (end_seq, tc->rcv_las + tc->rcv_wnd) && seq_geq (seq, tc->rcv_las)
104  * however, is too strict when we have retransmits. Instead we just check that
105  * the seq is not beyond the right edge and that the end of the segment is not
106  * less than the left edge.
107  *
108  * N.B. rcv_nxt and rcv_wnd are both updated in this node if acks are sent, so
109  * use rcv_nxt in the right edge window test instead of rcv_las.
110  *
111  */
112 always_inline u8
113 tcp_segment_in_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 end_seq)
114 {
115   return (seq_geq (end_seq, tc->rcv_las)
116           && seq_leq (seq, tc->rcv_nxt + tc->rcv_wnd));
117 }
118
119 /**
120  * Parse TCP header options.
121  *
122  * @param th TCP header
123  * @param to TCP options data structure to be populated
124  * @param is_syn set if packet is syn
125  * @return -1 if parsing failed
126  */
127 static inline int
128 tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to, u8 is_syn)
129 {
130   const u8 *data;
131   u8 opt_len, opts_len, kind;
132   int j;
133   sack_block_t b;
134
135   opts_len = (tcp_doff (th) << 2) - sizeof (tcp_header_t);
136   data = (const u8 *) (th + 1);
137
138   /* Zero out all flags but those set in SYN */
139   to->flags &= (TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED | TCP_OPTS_FLAG_WSCALE
140                 | TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP | TCP_OPTION_MSS);
141
142   for (; opts_len > 0; opts_len -= opt_len, data += opt_len)
143     {
144       kind = data[0];
145
146       /* Get options length */
147       if (kind == TCP_OPTION_EOL)
148         break;
149       else if (kind == TCP_OPTION_NOOP)
150         {
151           opt_len = 1;
152           continue;
153         }
154       else
155         {
156           /* broken options */
157           if (opts_len < 2)
158             return -1;
159           opt_len = data[1];
160
161           /* weird option length */
162           if (opt_len < 2 || opt_len > opts_len)
163             return -1;
164         }
165
166       /* Parse options */
167       switch (kind)
168         {
169         case TCP_OPTION_MSS:
170           if (!is_syn)
171             break;
172           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_MSS) && tcp_syn (th))
173             {
174               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
175               to->mss = clib_net_to_host_u16 (*(u16 *) (data + 2));
176             }
177           break;
178         case TCP_OPTION_WINDOW_SCALE:
179           if (!is_syn)
180             break;
181           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE) && tcp_syn (th))
182             {
183               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
184               to->wscale = data[2];
185               if (to->wscale > TCP_MAX_WND_SCALE)
186                 to->wscale = TCP_MAX_WND_SCALE;
187             }
188           break;
189         case TCP_OPTION_TIMESTAMP:
190           if (is_syn)
191             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
192           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP)
193               && opt_len == TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP)
194             {
195               to->tsval = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2));
196               to->tsecr = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6));
197             }
198           break;
199         case TCP_OPTION_SACK_PERMITTED:
200           if (!is_syn)
201             break;
202           if (opt_len == TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED && tcp_syn (th))
203             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
204           break;
205         case TCP_OPTION_SACK_BLOCK:
206           /* If SACK permitted was not advertised or a SYN, break */
207           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED) == 0 || tcp_syn (th))
208             break;
209
210           /* If too short or not correctly formatted, break */
211           if (opt_len < 10 || ((opt_len - 2) % TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK))
212             break;
213
214           to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
215           to->n_sack_blocks = (opt_len - 2) / TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
216           vec_reset_length (to->sacks);
217           for (j = 0; j < to->n_sack_blocks; j++)
218             {
219               b.start = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2 + 8 * j));
220               b.end = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6 + 8 * j));
221               vec_add1 (to->sacks, b);
222             }
223           break;
224         default:
225           /* Nothing to see here */
226           continue;
227         }
228     }
229   return 0;
230 }
231
232 /**
233  * RFC1323: Check against wrapped sequence numbers (PAWS). If we have
234  * timestamp to echo and it's less than tsval_recent, drop segment
235  * but still send an ACK in order to retain TCP's mechanism for detecting
236  * and recovering from half-open connections
237  *
238  * Or at least that's what the theory says. It seems that this might not work
239  * very well with packet reordering and fast retransmit. XXX
240  */
241 always_inline int
242 tcp_segment_check_paws (tcp_connection_t * tc)
243 {
244   return tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
245     && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsval, tc->tsval_recent);
246 }
247
248 /**
249  * Update tsval recent
250  */
251 always_inline void
252 tcp_update_timestamp (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 seq_end)
253 {
254   /*
255    * RFC1323: If Last.ACK.sent falls within the range of sequence numbers
256    * of an incoming segment:
257    *    SEG.SEQ <= Last.ACK.sent < SEG.SEQ + SEG.LEN
258    * then the TSval from the segment is copied to TS.Recent;
259    * otherwise, the TSval is ignored.
260    */
261   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && seq_leq (seq, tc->rcv_las)
262       && seq_leq (tc->rcv_las, seq_end))
263     {
264       ASSERT (timestamp_leq (tc->tsval_recent, tc->rcv_opts.tsval));
265       tc->tsval_recent = tc->rcv_opts.tsval;
266       tc->tsval_recent_age = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
267     }
268 }
269
270 /**
271  * Validate incoming segment as per RFC793 p. 69 and RFC1323 p. 19
272  *
273  * It first verifies if segment has a wrapped sequence number (PAWS) and then
274  * does the processing associated to the first four steps (ignoring security
275  * and precedence): sequence number, rst bit and syn bit checks.
276  *
277  * @return 0 if segments passes validation.
278  */
279 static int
280 tcp_segment_validate (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc0,
281                       vlib_buffer_t * b0, tcp_header_t * th0, u32 * error0)
282 {
283   /* We could get a burst of RSTs interleaved with acks */
284   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
285     {
286       tcp_send_reset (tc0);
287       *error0 = TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED;
288       goto error;
289     }
290
291   if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (th0) && !tcp_rst (th0) && !tcp_syn (th0)))
292     {
293       *error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
294       goto error;
295     }
296
297   if (PREDICT_FALSE (tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts, 0)))
298     {
299       *error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
300       goto error;
301     }
302
303   if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_check_paws (tc0)))
304     {
305       *error0 = TCP_ERROR_PAWS;
306       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PAWS_FAIL, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
307                    vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
308
309       /* If it just so happens that a segment updates tsval_recent for a
310        * segment over 24 days old, invalidate tsval_recent. */
311       if (timestamp_lt (tc0->tsval_recent_age + TCP_PAWS_IDLE,
312                         tcp_time_now_w_thread (tc0->c_thread_index)))
313         {
314           tc0->tsval_recent = tc0->rcv_opts.tsval;
315           clib_warning ("paws failed: 24-day old segment");
316         }
317       /* Drop after ack if not rst. Resets can fail paws check as per
318        * RFC 7323 sec. 5.2: When an <RST> segment is received, it MUST NOT
319        * be subjected to the PAWS check by verifying an acceptable value in
320        * SEG.TSval */
321       else if (!tcp_rst (th0))
322         {
323           tcp_program_ack (wrk, tc0);
324           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
325           goto error;
326         }
327     }
328
329   /* 1st: check sequence number */
330   if (!tcp_segment_in_rcv_wnd (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
331                                vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end))
332     {
333       *error0 = TCP_ERROR_RCV_WND;
334       /* If our window is 0 and the packet is in sequence, let it pass
335        * through for ack processing. It should be dropped later. */
336       if (!(tc0->rcv_wnd == 0
337             && tc0->rcv_nxt == vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number))
338         {
339           /* If not RST, send dup ack */
340           if (!tcp_rst (th0))
341             {
342               tcp_program_dupack (wrk, tc0);
343               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
344             }
345           goto error;
346         }
347     }
348
349   /* 2nd: check the RST bit */
350   if (PREDICT_FALSE (tcp_rst (th0)))
351     {
352       tcp_connection_reset (tc0);
353       *error0 = TCP_ERROR_RST_RCVD;
354       goto error;
355     }
356
357   /* 3rd: check security and precedence (skip) */
358
359   /* 4th: check the SYN bit */
360   if (PREDICT_FALSE (tcp_syn (th0)))
361     {
362       /* TODO implement RFC 5961 */
363       if (tc0->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
364         {
365           tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts, 1);
366           tcp_send_synack (tc0);
367           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, tc0, 0);
368         }
369       else
370         {
371           tcp_program_ack (wrk, tc0);
372           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, tc0);
373         }
374       goto error;
375     }
376
377   /* If segment in window, save timestamp */
378   tcp_update_timestamp (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
379                         vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
380   return 0;
381
382 error:
383   return -1;
384 }
385
386 always_inline int
387 tcp_rcv_ack_is_acceptable (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * tb0)
388 {
389   /* SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT */
390   return (seq_leq (tc0->snd_una, vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number)
391           && seq_leq (vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number, tc0->snd_nxt));
392 }
393
394 /**
395  * Compute smoothed RTT as per VJ's '88 SIGCOMM and RFC6298
396  *
397  * Note that although the original article, srtt and rttvar are scaled
398  * to minimize round-off errors, here we don't. Instead, we rely on
399  * better precision time measurements.
400  *
401  * TODO support us rtt resolution
402  */
403 static void
404 tcp_estimate_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 mrtt)
405 {
406   int err, diff;
407
408   if (tc->srtt != 0)
409     {
410       err = mrtt - tc->srtt;
411
412       /* XXX Drop in RTT results in RTTVAR increase and bigger RTO.
413        * The increase should be bound */
414       tc->srtt = clib_max ((int) tc->srtt + (err >> 3), 1);
415       diff = (clib_abs (err) - (int) tc->rttvar) >> 2;
416       tc->rttvar = clib_max ((int) tc->rttvar + diff, 1);
417     }
418   else
419     {
420       /* First measurement. */
421       tc->srtt = mrtt;
422       tc->rttvar = mrtt >> 1;
423     }
424 }
425
426 void
427 tcp_update_rto (tcp_connection_t * tc)
428 {
429   tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
430   tc->rto = clib_max (tc->rto, TCP_RTO_MIN);
431 }
432
433 /**
434  * Update RTT estimate and RTO timer
435  *
436  * Measure RTT: We have two sources of RTT measurements: TSOPT and ACK
437  * timing. Middle boxes are known to fiddle with TCP options so we
438  * should give higher priority to ACK timing.
439  *
440  * This should be called only if previously sent bytes have been acked.
441  *
442  * return 1 if valid rtt 0 otherwise
443  */
444 static int
445 tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
446 {
447   u32 mrtt = 0;
448
449   /* Karn's rule, part 1. Don't use retransmitted segments to estimate
450    * RTT because they're ambiguous. */
451   if (tcp_in_cong_recovery (tc) || tc->sack_sb.sacked_bytes)
452     {
453       if (tcp_in_recovery (tc))
454         return 0;
455       goto done;
456     }
457
458   if (tc->rtt_ts && seq_geq (ack, tc->rtt_seq))
459     {
460       f64 sample = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index) - tc->rtt_ts;
461       tc->mrtt_us = tc->mrtt_us + (sample - tc->mrtt_us) * 0.125;
462       mrtt = clib_max ((u32) (sample * THZ), 1);
463       /* Allow measuring of a new RTT */
464       tc->rtt_ts = 0;
465     }
466   /* As per RFC7323 TSecr can be used for RTTM only if the segment advances
467    * snd_una, i.e., the left side of the send window:
468    * seq_lt (tc->snd_una, ack). This is a condition for calling update_rtt */
469   else if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->rcv_opts.tsecr)
470     {
471       u32 now = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
472       mrtt = clib_max (now - tc->rcv_opts.tsecr, 1);
473     }
474
475   /* Ignore dubious measurements */
476   if (mrtt == 0 || mrtt > TCP_RTT_MAX)
477     goto done;
478
479   tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
480
481 done:
482
483   /* If we got here something must've been ACKed so make sure boff is 0,
484    * even if mrtt is not valid since we update the rto lower */
485   tc->rto_boff = 0;
486   tcp_update_rto (tc);
487
488   return 0;
489 }
490
491 static void
492 tcp_estimate_initial_rtt (tcp_connection_t * tc)
493 {
494   u8 thread_index = vlib_num_workers ()? 1 : 0;
495   int mrtt;
496
497   if (tc->rtt_ts)
498     {
499       tc->mrtt_us = tcp_time_now_us (thread_index) - tc->rtt_ts;
500       mrtt = clib_max ((u32) (tc->mrtt_us * THZ), 1);
501       tc->rtt_ts = 0;
502     }
503   else
504     {
505       mrtt = tcp_time_now_w_thread (thread_index) - tc->rcv_opts.tsecr;
506       mrtt = clib_max (mrtt, 1);
507       tc->mrtt_us = (f64) mrtt *TCP_TICK;
508     }
509
510   if (mrtt > 0 && mrtt < TCP_RTT_MAX)
511     tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
512   tcp_update_rto (tc);
513 }
514
515 /**
516  * Dequeue bytes for connections that have received acks in last burst
517  */
518 static void
519 tcp_handle_postponed_dequeues (tcp_worker_ctx_t * wrk)
520 {
521   u32 thread_index = wrk->vm->thread_index;
522   u32 *pending_deq_acked;
523   tcp_connection_t *tc;
524   int i;
525
526   if (!vec_len (wrk->pending_deq_acked))
527     return;
528
529   pending_deq_acked = wrk->pending_deq_acked;
530   for (i = 0; i < vec_len (pending_deq_acked); i++)
531     {
532       tc = tcp_connection_get (pending_deq_acked[i], thread_index);
533       tc->flags &= ~TCP_CONN_DEQ_PENDING;
534
535       if (PREDICT_FALSE (!tc->burst_acked))
536         continue;
537
538       /* Dequeue the newly ACKed bytes */
539       stream_session_dequeue_drop (&tc->connection, tc->burst_acked);
540       tc->burst_acked = 0;
541       tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
542
543       if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
544         {
545           if (seq_leq (tc->psh_seq, tc->snd_una))
546             tc->flags &= ~TCP_CONN_PSH_PENDING;
547         }
548
549       /* If everything has been acked, stop retransmit timer
550        * otherwise update. */
551       tcp_retransmit_timer_update (tc);
552
553       /* If not congested, update pacer based on our new
554        * cwnd estimate */
555       if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
556         tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
557     }
558   _vec_len (wrk->pending_deq_acked) = 0;
559 }
560
561 static void
562 tcp_program_dequeue (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
563 {
564   if (!(tc->flags & TCP_CONN_DEQ_PENDING))
565     {
566       vec_add1 (wrk->pending_deq_acked, tc->c_c_index);
567       tc->flags |= TCP_CONN_DEQ_PENDING;
568     }
569   tc->burst_acked += tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv;
570 }
571
572 /**
573  * Check if duplicate ack as per RFC5681 Sec. 2
574  */
575 static u8
576 tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 prev_snd_wnd,
577                    u32 prev_snd_una)
578 {
579   return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == prev_snd_una)
580           && seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_una)
581           && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
582           && (prev_snd_wnd == tc->snd_wnd));
583 }
584
585 /**
586  * Checks if ack is a congestion control event.
587  */
588 static u8
589 tcp_ack_is_cc_event (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
590                      u32 prev_snd_wnd, u32 prev_snd_una, u8 * is_dack)
591 {
592   /* Check if ack is duplicate. Per RFC 6675, ACKs that SACK new data are
593    * defined to be 'duplicate' */
594   *is_dack = tc->sack_sb.last_sacked_bytes
595     || tcp_ack_is_dupack (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una);
596
597   return ((*is_dack || tcp_in_cong_recovery (tc)) && !tcp_is_lost_fin (tc));
598 }
599
600 static u32
601 scoreboard_hole_index (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
602 {
603   ASSERT (!pool_is_free_index (sb->holes, hole - sb->holes));
604   return hole - sb->holes;
605 }
606
607 static u32
608 scoreboard_hole_bytes (sack_scoreboard_hole_t * hole)
609 {
610   return hole->end - hole->start;
611 }
612
613 sack_scoreboard_hole_t *
614 scoreboard_get_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 index)
615 {
616   if (index != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
617     return pool_elt_at_index (sb->holes, index);
618   return 0;
619 }
620
621 sack_scoreboard_hole_t *
622 scoreboard_next_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
623 {
624   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
625     return pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
626   return 0;
627 }
628
629 sack_scoreboard_hole_t *
630 scoreboard_prev_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
631 {
632   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
633     return pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
634   return 0;
635 }
636
637 sack_scoreboard_hole_t *
638 scoreboard_first_hole (sack_scoreboard_t * sb)
639 {
640   if (sb->head != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
641     return pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
642   return 0;
643 }
644
645 sack_scoreboard_hole_t *
646 scoreboard_last_hole (sack_scoreboard_t * sb)
647 {
648   if (sb->tail != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
649     return pool_elt_at_index (sb->holes, sb->tail);
650   return 0;
651 }
652
653 static void
654 scoreboard_remove_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
655 {
656   sack_scoreboard_hole_t *next, *prev;
657
658   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
659     {
660       next = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
661       next->prev = hole->prev;
662     }
663   else
664     {
665       sb->tail = hole->prev;
666     }
667
668   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
669     {
670       prev = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
671       prev->next = hole->next;
672     }
673   else
674     {
675       sb->head = hole->next;
676     }
677
678   if (scoreboard_hole_index (sb, hole) == sb->cur_rxt_hole)
679     sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
680
681   /* Poison the entry */
682   if (CLIB_DEBUG > 0)
683     clib_memset (hole, 0xfe, sizeof (*hole));
684
685   pool_put (sb->holes, hole);
686 }
687
688 static sack_scoreboard_hole_t *
689 scoreboard_insert_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 prev_index,
690                         u32 start, u32 end)
691 {
692   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next, *prev;
693   u32 hole_index;
694
695   pool_get (sb->holes, hole);
696   clib_memset (hole, 0, sizeof (*hole));
697
698   hole->start = start;
699   hole->end = end;
700   hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
701
702   prev = scoreboard_get_hole (sb, prev_index);
703   if (prev)
704     {
705       hole->prev = prev_index;
706       hole->next = prev->next;
707
708       if ((next = scoreboard_next_hole (sb, hole)))
709         next->prev = hole_index;
710       else
711         sb->tail = hole_index;
712
713       prev->next = hole_index;
714     }
715   else
716     {
717       sb->head = hole_index;
718       hole->prev = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
719       hole->next = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
720     }
721
722   return hole;
723 }
724
725 static void
726 scoreboard_update_bytes (tcp_connection_t * tc, sack_scoreboard_t * sb)
727 {
728   sack_scoreboard_hole_t *left, *right;
729   u32 bytes = 0, blks = 0;
730
731   sb->lost_bytes = 0;
732   sb->sacked_bytes = 0;
733   left = scoreboard_last_hole (sb);
734   if (!left)
735     return;
736
737   if (seq_gt (sb->high_sacked, left->end))
738     {
739       bytes = sb->high_sacked - left->end;
740       blks = 1;
741     }
742
743   while ((right = left)
744          && bytes < (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss
745          && blks < TCP_DUPACK_THRESHOLD
746          /* left not updated if above conditions fail */
747          && (left = scoreboard_prev_hole (sb, right)))
748     {
749       bytes += right->start - left->end;
750       blks++;
751     }
752
753   /* left is first lost */
754   if (left)
755     {
756       do
757         {
758           sb->lost_bytes += scoreboard_hole_bytes (right);
759           left->is_lost = 1;
760           left = scoreboard_prev_hole (sb, right);
761           if (left)
762             bytes += right->start - left->end;
763         }
764       while ((right = left));
765     }
766
767   sb->sacked_bytes = bytes;
768 }
769
770 /**
771  * Figure out the next hole to retransmit
772  *
773  * Follows logic proposed in RFC6675 Sec. 4, NextSeg()
774  */
775 sack_scoreboard_hole_t *
776 scoreboard_next_rxt_hole (sack_scoreboard_t * sb,
777                           sack_scoreboard_hole_t * start,
778                           u8 have_unsent, u8 * can_rescue, u8 * snd_limited)
779 {
780   sack_scoreboard_hole_t *hole = 0;
781
782   hole = start ? start : scoreboard_first_hole (sb);
783   while (hole && seq_leq (hole->end, sb->high_rxt) && hole->is_lost)
784     hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
785
786   /* Nothing, return */
787   if (!hole)
788     {
789       sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
790       return 0;
791     }
792
793   /* Rule (1): if higher than rxt, less than high_sacked and lost */
794   if (hole->is_lost && seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
795     {
796       sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
797     }
798   else
799     {
800       /* Rule (2): available unsent data */
801       if (have_unsent)
802         {
803           sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
804           return 0;
805         }
806       /* Rule (3): if hole not lost */
807       else if (seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
808         {
809           *snd_limited = 0;
810           sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
811         }
812       /* Rule (4): if hole beyond high_sacked */
813       else
814         {
815           ASSERT (seq_geq (hole->start, sb->high_sacked));
816           *snd_limited = 1;
817           *can_rescue = 1;
818           /* HighRxt MUST NOT be updated */
819           return 0;
820         }
821     }
822
823   if (hole && seq_lt (sb->high_rxt, hole->start))
824     sb->high_rxt = hole->start;
825
826   return hole;
827 }
828
829 static void
830 scoreboard_init_high_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 snd_una)
831 {
832   sack_scoreboard_hole_t *hole;
833   hole = scoreboard_first_hole (sb);
834   if (hole)
835     {
836       snd_una = seq_gt (snd_una, hole->start) ? snd_una : hole->start;
837       sb->cur_rxt_hole = sb->head;
838     }
839   sb->high_rxt = snd_una;
840   sb->rescue_rxt = snd_una - 1;
841 }
842
843 void
844 scoreboard_init (sack_scoreboard_t * sb)
845 {
846   sb->head = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
847   sb->tail = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
848   sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
849 }
850
851 void
852 scoreboard_clear (sack_scoreboard_t * sb)
853 {
854   sack_scoreboard_hole_t *hole;
855   while ((hole = scoreboard_first_hole (sb)))
856     {
857       scoreboard_remove_hole (sb, hole);
858     }
859   ASSERT (sb->head == sb->tail && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX);
860   ASSERT (pool_elts (sb->holes) == 0);
861   sb->sacked_bytes = 0;
862   sb->last_sacked_bytes = 0;
863   sb->last_bytes_delivered = 0;
864   sb->snd_una_adv = 0;
865   sb->high_sacked = 0;
866   sb->high_rxt = 0;
867   sb->lost_bytes = 0;
868   sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
869 }
870
871 /**
872  * Test that scoreboard is sane after recovery
873  *
874  * Returns 1 if scoreboard is empty or if first hole beyond
875  * snd_una.
876  */
877 static u8
878 tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tcp_connection_t * tc)
879 {
880   sack_scoreboard_hole_t *hole;
881   hole = scoreboard_first_hole (&tc->sack_sb);
882   return (!hole || (seq_geq (hole->start, tc->snd_una)
883                     && seq_lt (hole->end, tc->snd_una_max)));
884 }
885
886 void
887 tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
888 {
889   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
890   sack_block_t *blk, tmp;
891   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next_hole, *last_hole;
892   u32 blk_index = 0, old_sacked_bytes, hole_index;
893   int i, j;
894
895   sb->last_sacked_bytes = 0;
896   sb->last_bytes_delivered = 0;
897   sb->snd_una_adv = 0;
898
899   if (!tcp_opts_sack (&tc->rcv_opts)
900       && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
901     return;
902
903   old_sacked_bytes = sb->sacked_bytes;
904
905   /* Remove invalid blocks */
906   blk = tc->rcv_opts.sacks;
907   while (blk < vec_end (tc->rcv_opts.sacks))
908     {
909       if (seq_lt (blk->start, blk->end)
910           && seq_gt (blk->start, tc->snd_una)
911           && seq_gt (blk->start, ack)
912           && seq_lt (blk->start, tc->snd_una_max)
913           && seq_leq (blk->end, tc->snd_una_max))
914         {
915           blk++;
916           continue;
917         }
918       vec_del1 (tc->rcv_opts.sacks, blk - tc->rcv_opts.sacks);
919     }
920
921   /* Add block for cumulative ack */
922   if (seq_gt (ack, tc->snd_una))
923     {
924       tmp.start = tc->snd_una;
925       tmp.end = ack;
926       vec_add1 (tc->rcv_opts.sacks, tmp);
927     }
928
929   if (vec_len (tc->rcv_opts.sacks) == 0)
930     return;
931
932   tcp_scoreboard_trace_add (tc, ack);
933
934   /* Make sure blocks are ordered */
935   for (i = 0; i < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); i++)
936     for (j = i + 1; j < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); j++)
937       if (seq_lt (tc->rcv_opts.sacks[j].start, tc->rcv_opts.sacks[i].start))
938         {
939           tmp = tc->rcv_opts.sacks[i];
940           tc->rcv_opts.sacks[i] = tc->rcv_opts.sacks[j];
941           tc->rcv_opts.sacks[j] = tmp;
942         }
943
944   if (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
945     {
946       /* If no holes, insert the first that covers all outstanding bytes */
947       last_hole = scoreboard_insert_hole (sb, TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX,
948                                           tc->snd_una, tc->snd_una_max);
949       sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, last_hole);
950       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
951       sb->high_sacked = tmp.end;
952     }
953   else
954     {
955       /* If we have holes but snd_una_max is beyond the last hole, update
956        * last hole end */
957       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
958       last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
959       if (seq_gt (tc->snd_una_max, last_hole->end))
960         {
961           if (seq_geq (last_hole->start, sb->high_sacked))
962             {
963               last_hole->end = tc->snd_una_max;
964             }
965           /* New hole after high sacked block */
966           else if (seq_lt (sb->high_sacked, tc->snd_una_max))
967             {
968               scoreboard_insert_hole (sb, sb->tail, sb->high_sacked,
969                                       tc->snd_una_max);
970             }
971         }
972       /* Keep track of max byte sacked for when the last hole
973        * is acked */
974       if (seq_gt (tmp.end, sb->high_sacked))
975         sb->high_sacked = tmp.end;
976     }
977
978   /* Walk the holes with the SACK blocks */
979   hole = pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
980   while (hole && blk_index < vec_len (tc->rcv_opts.sacks))
981     {
982       blk = &tc->rcv_opts.sacks[blk_index];
983       if (seq_leq (blk->start, hole->start))
984         {
985           /* Block covers hole. Remove hole */
986           if (seq_geq (blk->end, hole->end))
987             {
988               next_hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
989
990               /* Byte accounting: snd_una needs to be advanced */
991               if (blk->end == ack)
992                 {
993                   if (next_hole)
994                     {
995                       if (seq_lt (ack, next_hole->start))
996                         sb->snd_una_adv = next_hole->start - ack;
997                       sb->last_bytes_delivered +=
998                         next_hole->start - hole->end;
999                     }
1000                   else
1001                     {
1002                       ASSERT (seq_geq (sb->high_sacked, ack));
1003                       sb->snd_una_adv = sb->high_sacked - ack;
1004                       sb->last_bytes_delivered += sb->high_sacked - hole->end;
1005                     }
1006                 }
1007
1008               scoreboard_remove_hole (sb, hole);
1009               hole = next_hole;
1010             }
1011           /* Partial 'head' overlap */
1012           else
1013             {
1014               if (seq_gt (blk->end, hole->start))
1015                 {
1016                   hole->start = blk->end;
1017                 }
1018               blk_index++;
1019             }
1020         }
1021       else
1022         {
1023           /* Hole must be split */
1024           if (seq_lt (blk->end, hole->end))
1025             {
1026               hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
1027               next_hole = scoreboard_insert_hole (sb, hole_index, blk->end,
1028                                                   hole->end);
1029
1030               /* Pool might've moved */
1031               hole = scoreboard_get_hole (sb, hole_index);
1032               hole->end = blk->start;
1033               blk_index++;
1034               ASSERT (hole->next == scoreboard_hole_index (sb, next_hole));
1035             }
1036           else if (seq_lt (blk->start, hole->end))
1037             {
1038               hole->end = blk->start;
1039             }
1040           hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
1041         }
1042     }
1043
1044   if (pool_elts (sb->holes) == 1)
1045     {
1046       hole = scoreboard_first_hole (sb);
1047       if (hole->start == ack + sb->snd_una_adv
1048           && hole->end == tc->snd_una_max)
1049         scoreboard_remove_hole (sb, hole);
1050     }
1051
1052   scoreboard_update_bytes (tc, sb);
1053   sb->last_sacked_bytes = sb->sacked_bytes
1054     - (old_sacked_bytes - sb->last_bytes_delivered);
1055   ASSERT (sb->last_sacked_bytes <= sb->sacked_bytes || tcp_in_recovery (tc));
1056   ASSERT (sb->sacked_bytes == 0 || tcp_in_recovery (tc)
1057           || sb->sacked_bytes < tc->snd_una_max - seq_max (tc->snd_una, ack));
1058   ASSERT (sb->last_sacked_bytes + sb->lost_bytes <= tc->snd_una_max
1059           - seq_max (tc->snd_una, ack) || tcp_in_recovery (tc));
1060   ASSERT (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX || tcp_in_recovery (tc)
1061           || sb->holes[sb->head].start == ack + sb->snd_una_adv);
1062   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_SCOREBOARD, tc);
1063 }
1064
1065 /**
1066  * Try to update snd_wnd based on feedback received from peer.
1067  *
1068  * If successful, and new window is 'effectively' 0, activate persist
1069  * timer.
1070  */
1071 static void
1072 tcp_update_snd_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 ack, u32 snd_wnd)
1073 {
1074   /* If (SND.WL1 < SEG.SEQ or (SND.WL1 = SEG.SEQ and SND.WL2 =< SEG.ACK)), set
1075    * SND.WND <- SEG.WND, set SND.WL1 <- SEG.SEQ, and set SND.WL2 <- SEG.ACK */
1076   if (seq_lt (tc->snd_wl1, seq)
1077       || (tc->snd_wl1 == seq && seq_leq (tc->snd_wl2, ack)))
1078     {
1079       tc->snd_wnd = snd_wnd;
1080       tc->snd_wl1 = seq;
1081       tc->snd_wl2 = ack;
1082       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SND_WND, tc);
1083
1084       if (PREDICT_FALSE (tc->snd_wnd < tc->snd_mss))
1085         {
1086           /* Set persist timer if not set and we just got 0 wnd */
1087           if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_PERSIST)
1088               && !tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT))
1089             tcp_persist_timer_set (tc);
1090         }
1091       else
1092         {
1093           tcp_persist_timer_reset (tc);
1094           if (PREDICT_FALSE (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0))
1095             {
1096               tc->rto_boff = 0;
1097               tcp_update_rto (tc);
1098             }
1099         }
1100     }
1101 }
1102
1103 /**
1104  * Init loss recovery/fast recovery.
1105  *
1106  * Triggered by dup acks as opposed to timer timeout. Note that cwnd is
1107  * updated in @ref tcp_cc_handle_event after fast retransmit
1108  */
1109 void
1110 tcp_cc_init_congestion (tcp_connection_t * tc)
1111 {
1112   tcp_fastrecovery_on (tc);
1113   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1114   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1115   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1116   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1117   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1118   tc->cc_algo->congestion (tc);
1119   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 4);
1120 }
1121
1122 static void
1123 tcp_cc_recovery_exit (tcp_connection_t * tc)
1124 {
1125   tc->rto_boff = 0;
1126   tcp_update_rto (tc);
1127   tc->snd_rxt_ts = 0;
1128   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1129   tc->rtt_ts = 0;
1130   tcp_recovery_off (tc);
1131   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
1132 }
1133
1134 void
1135 tcp_cc_fastrecovery_exit (tcp_connection_t * tc)
1136 {
1137   tc->cc_algo->recovered (tc);
1138   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1139   tc->rcv_dupacks = 0;
1140   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1141   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1142   tc->rtt_ts = 0;
1143
1144   tcp_fastrecovery_off (tc);
1145   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1146
1147   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
1148 }
1149
1150 static void
1151 tcp_cc_congestion_undo (tcp_connection_t * tc)
1152 {
1153   tc->cwnd = tc->prev_cwnd;
1154   tc->ssthresh = tc->prev_ssthresh;
1155   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1156   tc->rcv_dupacks = 0;
1157   if (tcp_in_recovery (tc))
1158     tcp_cc_recovery_exit (tc);
1159   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1160     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1161   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
1162   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 5);
1163 }
1164
1165 static inline u8
1166 tcp_cc_is_spurious_timeout_rxt (tcp_connection_t * tc)
1167 {
1168   return (tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff == 1
1169           && tc->snd_rxt_ts
1170           && tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
1171           && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsecr, tc->snd_rxt_ts));
1172 }
1173
1174 static inline u8
1175 tcp_cc_is_spurious_fast_rxt (tcp_connection_t * tc)
1176 {
1177   return (tcp_in_fastrecovery (tc)
1178           && tc->cwnd > tc->ssthresh + 3 * tc->snd_mss);
1179 }
1180
1181 static u8
1182 tcp_cc_is_spurious_retransmit (tcp_connection_t * tc)
1183 {
1184   return (tcp_cc_is_spurious_timeout_rxt (tc)
1185           || tcp_cc_is_spurious_fast_rxt (tc));
1186 }
1187
1188 static int
1189 tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
1190 {
1191   ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
1192   if (tcp_cc_is_spurious_retransmit (tc))
1193     {
1194       tcp_cc_congestion_undo (tc);
1195       return 1;
1196     }
1197
1198   if (tcp_in_recovery (tc))
1199     tcp_cc_recovery_exit (tc);
1200   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1201     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1202
1203   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
1204   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc));
1205   ASSERT (tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tc));
1206   return 0;
1207 }
1208
1209 static void
1210 tcp_cc_update (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
1211 {
1212   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc) || tcp_is_lost_fin (tc));
1213
1214   /* Congestion avoidance */
1215   tcp_cc_rcv_ack (tc);
1216
1217   /* If a cumulative ack, make sure dupacks is 0 */
1218   tc->rcv_dupacks = 0;
1219
1220   /* When dupacks hits the threshold we only enter fast retransmit if
1221    * cumulative ack covers more than snd_congestion. Should snd_una
1222    * wrap this test may fail under otherwise valid circumstances.
1223    * Therefore, proactively update snd_congestion when wrap detected. */
1224   if (PREDICT_FALSE
1225       (seq_leq (tc->snd_congestion, tc->snd_una - tc->bytes_acked)
1226        && seq_gt (tc->snd_congestion, tc->snd_una)))
1227     tc->snd_congestion = tc->snd_una - 1;
1228 }
1229
1230 static u8
1231 tcp_should_fastrecover_sack (tcp_connection_t * tc)
1232 {
1233   return (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss < tc->sack_sb.sacked_bytes;
1234 }
1235
1236 static u8
1237 tcp_should_fastrecover (tcp_connection_t * tc)
1238 {
1239   return (tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD
1240           || tcp_should_fastrecover_sack (tc));
1241 }
1242
1243 void
1244 tcp_program_fastretransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1245 {
1246   if (!(tc->flags & TCP_CONN_FRXT_PENDING))
1247     {
1248       vec_add1 (wrk->pending_fast_rxt, tc->c_c_index);
1249       tc->flags |= TCP_CONN_FRXT_PENDING;
1250     }
1251 }
1252
1253 void
1254 tcp_do_fastretransmits (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1255 {
1256   u32 *ongoing_fast_rxt, burst_bytes, sent_bytes, thread_index;
1257   u32 max_burst_size, burst_size, n_segs = 0, n_segs_now;
1258   tcp_connection_t *tc;
1259   u64 last_cpu_time;
1260   int i;
1261
1262   if (vec_len (wrk->pending_fast_rxt) == 0
1263       && vec_len (wrk->postponed_fast_rxt) == 0)
1264     return;
1265
1266   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1267   last_cpu_time = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
1268   ongoing_fast_rxt = wrk->ongoing_fast_rxt;
1269   vec_append (ongoing_fast_rxt, wrk->postponed_fast_rxt);
1270   vec_append (ongoing_fast_rxt, wrk->pending_fast_rxt);
1271
1272   _vec_len (wrk->postponed_fast_rxt) = 0;
1273   _vec_len (wrk->pending_fast_rxt) = 0;
1274
1275   max_burst_size = VLIB_FRAME_SIZE / vec_len (ongoing_fast_rxt);
1276   max_burst_size = clib_max (max_burst_size, 1);
1277
1278   for (i = 0; i < vec_len (ongoing_fast_rxt); i++)
1279     {
1280       if (n_segs >= VLIB_FRAME_SIZE)
1281         {
1282           vec_add1 (wrk->postponed_fast_rxt, ongoing_fast_rxt[i]);
1283           continue;
1284         }
1285
1286       tc = tcp_connection_get (ongoing_fast_rxt[i], thread_index);
1287       tc->flags &= ~TCP_CONN_FRXT_PENDING;
1288
1289       if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
1290         continue;
1291
1292       burst_size = clib_min (max_burst_size, VLIB_FRAME_SIZE - n_segs);
1293       burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
1294                                                          last_cpu_time);
1295       burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
1296       if (!burst_size)
1297         {
1298           tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1299           continue;
1300         }
1301
1302       n_segs_now = tcp_fast_retransmit (wrk, tc, burst_size);
1303       sent_bytes = clib_min (n_segs_now * tc->snd_mss, burst_bytes);
1304       transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection,
1305                                                   sent_bytes);
1306       n_segs += n_segs_now;
1307     }
1308   _vec_len (ongoing_fast_rxt) = 0;
1309   wrk->ongoing_fast_rxt = ongoing_fast_rxt;
1310 }
1311
1312 /**
1313  * One function to rule them all ... and in the darkness bind them
1314  */
1315 static void
1316 tcp_cc_handle_event (tcp_connection_t * tc, u32 is_dack)
1317 {
1318   u32 rxt_delivered;
1319
1320   if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1321     {
1322       if (tc->bytes_acked)
1323         goto partial_ack;
1324       tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index), tc);
1325       return;
1326     }
1327   /*
1328    * Duplicate ACK. Check if we should enter fast recovery, or if already in
1329    * it account for the bytes that left the network.
1330    */
1331   else if (is_dack && !tcp_in_recovery (tc))
1332     {
1333       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
1334       ASSERT (tc->snd_una != tc->snd_una_max
1335               || tc->sack_sb.last_sacked_bytes);
1336
1337       tc->rcv_dupacks++;
1338
1339       /* Pure duplicate ack. If some data got acked, it's handled lower */
1340       if (tc->rcv_dupacks > TCP_DUPACK_THRESHOLD && !tc->bytes_acked)
1341         {
1342           ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1343           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1344           return;
1345         }
1346       else if (tcp_should_fastrecover (tc))
1347         {
1348           u32 pacer_wnd;
1349
1350           ASSERT (!tcp_in_fastrecovery (tc));
1351
1352           /* Heuristic to catch potential late dupacks
1353            * after fast retransmit exits */
1354           if (is_dack && tc->snd_una == tc->snd_congestion
1355               && timestamp_leq (tc->rcv_opts.tsecr, tc->tsecr_last_ack))
1356             {
1357               tc->rcv_dupacks = 0;
1358               return;
1359             }
1360
1361           tcp_cc_init_congestion (tc);
1362           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1363
1364           if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1365             {
1366               tc->cwnd = tc->ssthresh;
1367               scoreboard_init_high_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una);
1368             }
1369           else
1370             {
1371               /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
1372                * three segments that have left the network and should've been
1373                * buffered at the receiver XXX */
1374               tc->cwnd = tc->ssthresh + 3 * tc->snd_mss;
1375             }
1376
1377           /* Constrain rate until we get a partial ack */
1378           pacer_wnd = clib_max (0.1 * tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1379           tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, pacer_wnd,
1380                                          0 /* start bucket */ );
1381           tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index),
1382                                       tc);
1383           return;
1384         }
1385       else if (!tc->bytes_acked
1386                || (tc->bytes_acked && !tcp_in_cong_recovery (tc)))
1387         {
1388           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1389           return;
1390         }
1391       else
1392         goto partial_ack;
1393     }
1394   /* Don't allow entry in fast recovery if still in recovery, for now */
1395   else if (0 && is_dack && tcp_in_recovery (tc))
1396     {
1397       /* If of of the two conditions lower hold, reset dupacks because
1398        * we're probably after timeout (RFC6582 heuristics).
1399        * If Cumulative ack does not cover more than congestion threshold,
1400        * and:
1401        * 1) The following doesn't hold: The congestion window is greater
1402        *    than SMSS bytes and the difference between highest_ack
1403        *    and prev_highest_ack is at most 4*SMSS bytes
1404        * 2) Echoed timestamp in the last non-dup ack does not equal the
1405        *    stored timestamp
1406        */
1407       if (seq_leq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1408           && ((!(tc->cwnd > tc->snd_mss
1409                  && tc->bytes_acked <= 4 * tc->snd_mss))
1410               || (tc->rcv_opts.tsecr != tc->tsecr_last_ack)))
1411         {
1412           tc->rcv_dupacks = 0;
1413           return;
1414         }
1415     }
1416
1417   if (!tc->bytes_acked)
1418     return;
1419
1420 partial_ack:
1421   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
1422
1423   /*
1424    * Legitimate ACK. 1) See if we can exit recovery
1425    */
1426
1427   /* Update the pacing rate. For the first partial ack we move from
1428    * the artificially constrained rate to the one after congestion */
1429   tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
1430
1431   if (seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion))
1432     {
1433       tcp_retransmit_timer_update (tc);
1434
1435       /* If spurious return, we've already updated everything */
1436       if (tcp_cc_recover (tc))
1437         {
1438           tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1439           return;
1440         }
1441
1442       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1443
1444       /* Treat as congestion avoidance ack */
1445       tcp_cc_rcv_ack (tc);
1446       return;
1447     }
1448
1449   /*
1450    * Legitimate ACK. 2) If PARTIAL ACK try to retransmit
1451    */
1452
1453   /* XXX limit this only to first partial ack? */
1454   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1455
1456   /* RFC6675: If the incoming ACK is a cumulative acknowledgment,
1457    * reset dupacks to 0. Also needed if in congestion recovery */
1458   tc->rcv_dupacks = 0;
1459
1460   /* Post RTO timeout don't try anything fancy */
1461   if (tcp_in_recovery (tc))
1462     {
1463       tcp_cc_rcv_ack (tc);
1464       transport_add_tx_event (&tc->connection);
1465       return;
1466     }
1467
1468   /* Remove retransmitted bytes that have been delivered */
1469   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1470     {
1471       ASSERT (tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1472               >= tc->sack_sb.last_bytes_delivered
1473               || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT));
1474
1475       /* If we have sacks and we haven't gotten an ack beyond high_rxt,
1476        * remove sacked bytes delivered */
1477       if (seq_lt (tc->snd_una, tc->sack_sb.high_rxt))
1478         {
1479           rxt_delivered = tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1480             - tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
1481           ASSERT (tc->snd_rxt_bytes >= rxt_delivered);
1482           tc->snd_rxt_bytes -= rxt_delivered;
1483         }
1484       else
1485         {
1486           /* Apparently all retransmitted holes have been acked */
1487           tc->snd_rxt_bytes = 0;
1488           tc->sack_sb.high_rxt = tc->snd_una;
1489         }
1490     }
1491   else
1492     {
1493       tcp_fastrecovery_first_on (tc);
1494       /* Reuse last bytes delivered to track total bytes acked */
1495       tc->sack_sb.last_bytes_delivered += tc->bytes_acked;
1496       if (tc->snd_rxt_bytes > tc->bytes_acked)
1497         tc->snd_rxt_bytes -= tc->bytes_acked;
1498       else
1499         tc->snd_rxt_bytes = 0;
1500     }
1501
1502   tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK);
1503
1504   /*
1505    * Since this was a partial ack, try to retransmit some more data
1506    */
1507   tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index), tc);
1508 }
1509
1510 /**
1511  * Process incoming ACK
1512  */
1513 static int
1514 tcp_rcv_ack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1515              tcp_header_t * th, u32 * error)
1516 {
1517   u32 prev_snd_wnd, prev_snd_una;
1518   u8 is_dack;
1519
1520   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_STAT, tc);
1521
1522   /* If the ACK acks something not yet sent (SEG.ACK > SND.NXT) */
1523   if (PREDICT_FALSE (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_nxt)))
1524     {
1525       /* When we entered recovery, we reset snd_nxt to snd_una. Seems peer
1526        * still has the data so accept the ack */
1527       if (tcp_in_recovery (tc)
1528           && seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_congestion))
1529         {
1530           tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
1531           if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1532             tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1533           goto process_ack;
1534         }
1535
1536       /* If we have outstanding data and this is within the window, accept it,
1537        * probably retransmit has timed out. Otherwise ACK segment and then
1538        * drop it */
1539       if (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una_max))
1540         {
1541           tcp_program_ack (wrk, tc);
1542           *error = TCP_ERROR_ACK_FUTURE;
1543           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 0,
1544                        vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1545           return -1;
1546         }
1547
1548       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 2,
1549                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1550
1551       tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
1552     }
1553
1554   /* If old ACK, probably it's an old dupack */
1555   if (PREDICT_FALSE (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una)))
1556     {
1557       *error = TCP_ERROR_ACK_OLD;
1558       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 1,
1559                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1560       if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
1561         tcp_cc_handle_event (tc, 1);
1562       /* Don't drop yet */
1563       return 0;
1564     }
1565
1566   /*
1567    * Looks okay, process feedback
1568    */
1569 process_ack:
1570   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1571     tcp_rcv_sacks (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1572
1573   prev_snd_wnd = tc->snd_wnd;
1574   prev_snd_una = tc->snd_una;
1575   tcp_update_snd_wnd (tc, vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
1576                       vnet_buffer (b)->tcp.ack_number,
1577                       clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale);
1578   tc->bytes_acked = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number - tc->snd_una;
1579   tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number + tc->sack_sb.snd_una_adv;
1580   tcp_validate_txf_size (tc, tc->bytes_acked);
1581
1582   if (tc->bytes_acked)
1583     {
1584       tcp_program_dequeue (wrk, tc);
1585       tcp_update_rtt (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1586     }
1587
1588   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
1589
1590   /*
1591    * Check if we have congestion event
1592    */
1593
1594   if (tcp_ack_is_cc_event (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una, &is_dack))
1595     {
1596       tcp_cc_handle_event (tc, is_dack);
1597       if (!tcp_in_cong_recovery (tc))
1598         {
1599           *error = TCP_ERROR_ACK_OK;
1600           return 0;
1601         }
1602       *error = TCP_ERROR_ACK_DUP;
1603       if (vnet_buffer (b)->tcp.data_len || tcp_is_fin (th))
1604         return 0;
1605       return -1;
1606     }
1607
1608   /*
1609    * Update congestion control (slow start/congestion avoidance)
1610    */
1611   tcp_cc_update (tc, b);
1612   *error = TCP_ERROR_ACK_OK;
1613   return 0;
1614 }
1615
1616 static void
1617 tcp_program_disconnect (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1618 {
1619   if (!tcp_disconnect_pending (tc))
1620     {
1621       vec_add1 (wrk->pending_disconnects, tc->c_c_index);
1622       tcp_disconnect_pending_on (tc);
1623     }
1624 }
1625
1626 static void
1627 tcp_handle_disconnects (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1628 {
1629   u32 thread_index, *pending_disconnects;
1630   tcp_connection_t *tc;
1631   int i;
1632
1633   if (!vec_len (wrk->pending_disconnects))
1634     return;
1635
1636   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1637   pending_disconnects = wrk->pending_disconnects;
1638   for (i = 0; i < vec_len (pending_disconnects); i++)
1639     {
1640       tc = tcp_connection_get (pending_disconnects[i], thread_index);
1641       tcp_disconnect_pending_off (tc);
1642       stream_session_disconnect_notify (&tc->connection);
1643     }
1644   _vec_len (wrk->pending_disconnects) = 0;
1645 }
1646
1647 static void
1648 tcp_rcv_fin (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1649              u32 * error)
1650 {
1651   /* Account for the FIN and send ack */
1652   tc->rcv_nxt += 1;
1653   tcp_program_ack (wrk, tc);
1654   /* Enter CLOSE-WAIT and notify session. To avoid lingering
1655    * in CLOSE-WAIT, set timer (reuse WAITCLOSE). */
1656   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSE_WAIT);
1657   tcp_program_disconnect (wrk, tc);
1658   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
1659   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc);
1660   *error = TCP_ERROR_FIN_RCVD;
1661 }
1662
1663 static u8
1664 tcp_sack_vector_is_sane (sack_block_t * sacks)
1665 {
1666   int i;
1667   for (i = 1; i < vec_len (sacks); i++)
1668     {
1669       if (sacks[i - 1].end == sacks[i].start)
1670         return 0;
1671     }
1672   return 1;
1673 }
1674
1675 /**
1676  * Build SACK list as per RFC2018.
1677  *
1678  * Makes sure the first block contains the segment that generated the current
1679  * ACK and the following ones are the ones most recently reported in SACK
1680  * blocks.
1681  *
1682  * @param tc TCP connection for which the SACK list is updated
1683  * @param start Start sequence number of the newest SACK block
1684  * @param end End sequence of the newest SACK block
1685  */
1686 void
1687 tcp_update_sack_list (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end)
1688 {
1689   sack_block_t *new_list = 0, *block = 0;
1690   int i;
1691
1692   /* If the first segment is ooo add it to the list. Last write might've moved
1693    * rcv_nxt over the first segment. */
1694   if (seq_lt (tc->rcv_nxt, start))
1695     {
1696       vec_add2 (new_list, block, 1);
1697       block->start = start;
1698       block->end = end;
1699     }
1700
1701   /* Find the blocks still worth keeping. */
1702   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
1703     {
1704       /* Discard if rcv_nxt advanced beyond current block */
1705       if (seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, tc->rcv_nxt))
1706         continue;
1707
1708       /* Merge or drop if segment overlapped by the new segment */
1709       if (block && (seq_geq (tc->snd_sacks[i].end, new_list[0].start)
1710                     && seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].end)))
1711         {
1712           if (seq_lt (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].start))
1713             new_list[0].start = tc->snd_sacks[i].start;
1714           if (seq_lt (new_list[0].end, tc->snd_sacks[i].end))
1715             new_list[0].end = tc->snd_sacks[i].end;
1716           continue;
1717         }
1718
1719       /* Save to new SACK list if we have space. */
1720       if (vec_len (new_list) < TCP_MAX_SACK_BLOCKS)
1721         {
1722           vec_add1 (new_list, tc->snd_sacks[i]);
1723         }
1724       else
1725         {
1726           clib_warning ("sack discarded");
1727         }
1728     }
1729
1730   ASSERT (vec_len (new_list) <= TCP_MAX_SACK_BLOCKS);
1731
1732   /* Replace old vector with new one */
1733   vec_free (tc->snd_sacks);
1734   tc->snd_sacks = new_list;
1735
1736   /* Segments should not 'touch' */
1737   ASSERT (tcp_sack_vector_is_sane (tc->snd_sacks));
1738 }
1739
1740 u32
1741 tcp_sack_list_bytes (tcp_connection_t * tc)
1742 {
1743   u32 bytes = 0, i;
1744   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
1745     bytes += tc->snd_sacks[i].end - tc->snd_sacks[i].start;
1746   return bytes;
1747 }
1748
1749 /** Enqueue data for delivery to application */
1750 static int
1751 tcp_session_enqueue_data (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1752                           u16 data_len)
1753 {
1754   int written, error = TCP_ERROR_ENQUEUED;
1755
1756   ASSERT (seq_geq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1757   ASSERT (data_len);
1758   written = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b, 0,
1759                                                1 /* queue event */ , 1);
1760
1761   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 0, data_len, written);
1762
1763   /* Update rcv_nxt */
1764   if (PREDICT_TRUE (written == data_len))
1765     {
1766       tc->rcv_nxt += written;
1767     }
1768   /* If more data written than expected, account for out-of-order bytes. */
1769   else if (written > data_len)
1770     {
1771       tc->rcv_nxt += written;
1772       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_INPUT, tc, data_len, written);
1773     }
1774   else if (written > 0)
1775     {
1776       /* We've written something but FIFO is probably full now */
1777       tc->rcv_nxt += written;
1778       error = TCP_ERROR_PARTIALLY_ENQUEUED;
1779     }
1780   else
1781     {
1782       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1783     }
1784
1785   /* Update SACK list if need be */
1786   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1787     {
1788       /* Remove SACK blocks that have been delivered */
1789       tcp_update_sack_list (tc, tc->rcv_nxt, tc->rcv_nxt);
1790     }
1791
1792   return error;
1793 }
1794
1795 /** Enqueue out-of-order data */
1796 static int
1797 tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1798                          u16 data_len)
1799 {
1800   stream_session_t *s0;
1801   int rv, offset;
1802
1803   ASSERT (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1804   ASSERT (data_len);
1805
1806   /* Enqueue out-of-order data with relative offset */
1807   rv = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b,
1808                                           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number -
1809                                           tc->rcv_nxt, 0 /* queue event */ ,
1810                                           0);
1811
1812   /* Nothing written */
1813   if (rv)
1814     {
1815       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, 0);
1816       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1817     }
1818
1819   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, data_len);
1820
1821   /* Update SACK list if in use */
1822   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1823     {
1824       ooo_segment_t *newest;
1825       u32 start, end;
1826
1827       s0 = session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
1828
1829       /* Get the newest segment from the fifo */
1830       newest = svm_fifo_newest_ooo_segment (s0->server_rx_fifo);
1831       if (newest)
1832         {
1833           offset = ooo_segment_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
1834           ASSERT (offset <= vnet_buffer (b)->tcp.seq_number - tc->rcv_nxt);
1835           start = tc->rcv_nxt + offset;
1836           end = start + ooo_segment_length (s0->server_rx_fifo, newest);
1837           tcp_update_sack_list (tc, start, end);
1838           svm_fifo_newest_ooo_segment_reset (s0->server_rx_fifo);
1839           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_SACKS, tc);
1840         }
1841     }
1842
1843   return TCP_ERROR_ENQUEUED_OOO;
1844 }
1845
1846 /**
1847  * Check if ACK could be delayed. If ack can be delayed, it should return
1848  * true for a full frame. If we're always acking return 0.
1849  */
1850 always_inline int
1851 tcp_can_delack (tcp_connection_t * tc)
1852 {
1853   /* Send ack if ... */
1854   if (TCP_ALWAYS_ACK
1855       /* just sent a rcv wnd 0 */
1856       || (tc->flags & TCP_CONN_SENT_RCV_WND0) != 0
1857       /* constrained to send ack */
1858       || (tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) != 0
1859       /* we're almost out of tx wnd */
1860       || tcp_available_cc_snd_space (tc) < 4 * tc->snd_mss)
1861     return 0;
1862
1863   return 1;
1864 }
1865
1866 static int
1867 tcp_buffer_discard_bytes (vlib_buffer_t * b, u32 n_bytes_to_drop)
1868 {
1869   u32 discard, first = b->current_length;
1870   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1871
1872   /* Handle multi-buffer segments */
1873   if (n_bytes_to_drop > b->current_length)
1874     {
1875       if (!(b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1876         return -1;
1877       do
1878         {
1879           discard = clib_min (n_bytes_to_drop, b->current_length);
1880           vlib_buffer_advance (b, discard);
1881           b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
1882           n_bytes_to_drop -= discard;
1883         }
1884       while (n_bytes_to_drop);
1885       if (n_bytes_to_drop > first)
1886         b->total_length_not_including_first_buffer -= n_bytes_to_drop - first;
1887     }
1888   else
1889     vlib_buffer_advance (b, n_bytes_to_drop);
1890   vnet_buffer (b)->tcp.data_len -= n_bytes_to_drop;
1891   return 0;
1892 }
1893
1894 /**
1895  * Receive buffer for connection and handle acks
1896  *
1897  * It handles both in order or out-of-order data.
1898  */
1899 static int
1900 tcp_segment_rcv (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1901                  vlib_buffer_t * b)
1902 {
1903   u32 error, n_bytes_to_drop, n_data_bytes;
1904
1905   vlib_buffer_advance (b, vnet_buffer (b)->tcp.data_offset);
1906   n_data_bytes = vnet_buffer (b)->tcp.data_len;
1907   ASSERT (n_data_bytes);
1908
1909   /* Handle out-of-order data */
1910   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number != tc->rcv_nxt))
1911     {
1912       /* Old sequence numbers allowed through because they overlapped
1913        * the rx window */
1914       if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt))
1915         {
1916           /* Completely in the past (possible retransmit). Ack
1917            * retransmissions since we may not have any data to send */
1918           if (seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end, tc->rcv_nxt))
1919             {
1920               tcp_program_ack (wrk, tc);
1921               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1922               goto done;
1923             }
1924
1925           /* Chop off the bytes in the past and see if what is left
1926            * can be enqueued in order */
1927           n_bytes_to_drop = tc->rcv_nxt - vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
1928           n_data_bytes -= n_bytes_to_drop;
1929           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = tc->rcv_nxt;
1930           if (tcp_buffer_discard_bytes (b, n_bytes_to_drop))
1931             {
1932               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1933               goto done;
1934             }
1935           goto in_order;
1936         }
1937
1938       /* RFC2581: Enqueue and send DUPACK for fast retransmit */
1939       error = tcp_session_enqueue_ooo (tc, b, n_data_bytes);
1940       tcp_program_dupack (wrk, tc);
1941       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc, vnet_buffer (b)->tcp);
1942       goto done;
1943     }
1944
1945 in_order:
1946
1947   /* In order data, enqueue. Fifo figures out by itself if any out-of-order
1948    * segments can be enqueued after fifo tail offset changes. */
1949   error = tcp_session_enqueue_data (tc, b, n_data_bytes);
1950   if (tcp_can_delack (tc))
1951     {
1952       if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_DELACK))
1953         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_DELACK, TCP_DELACK_TIME);
1954       goto done;
1955     }
1956
1957   tcp_program_ack (wrk, tc);
1958
1959 done:
1960   return error;
1961 }
1962
1963 typedef struct
1964 {
1965   tcp_header_t tcp_header;
1966   tcp_connection_t tcp_connection;
1967 } tcp_rx_trace_t;
1968
1969 static u8 *
1970 format_tcp_rx_trace (u8 * s, va_list * args)
1971 {
1972   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1973   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1974   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1975   u32 indent = format_get_indent (s);
1976
1977   s = format (s, "%U\n%U%U",
1978               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
1979               format_white_space, indent,
1980               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
1981
1982   return s;
1983 }
1984
1985 static u8 *
1986 format_tcp_rx_trace_short (u8 * s, va_list * args)
1987 {
1988   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1989   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1990   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1991
1992   s = format (s, "%d -> %d (%U)",
1993               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.dst_port),
1994               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.src_port), format_tcp_state,
1995               t->tcp_connection.state);
1996
1997   return s;
1998 }
1999
2000 static void
2001 tcp_set_rx_trace_data (tcp_rx_trace_t * t0, tcp_connection_t * tc0,
2002                        tcp_header_t * th0, vlib_buffer_t * b0, u8 is_ip4)
2003 {
2004   if (tc0)
2005     {
2006       clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, tc0,
2007                         sizeof (t0->tcp_connection));
2008     }
2009   else
2010     {
2011       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2012     }
2013   clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
2014 }
2015
2016 static void
2017 tcp_established_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2018                              vlib_frame_t * frame, u8 is_ip4)
2019 {
2020   u32 *from, n_left;
2021
2022   n_left = frame->n_vectors;
2023   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2024
2025   while (n_left >= 1)
2026     {
2027       tcp_connection_t *tc0;
2028       tcp_rx_trace_t *t0;
2029       tcp_header_t *th0;
2030       vlib_buffer_t *b0;
2031       u32 bi0;
2032
2033       bi0 = from[0];
2034       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2035
2036       if (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
2037         {
2038           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2039           tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2040                                     vm->thread_index);
2041           th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2042           tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, th0, b0, is_ip4);
2043         }
2044
2045       from += 1;
2046       n_left -= 1;
2047     }
2048 }
2049
2050 always_inline void
2051 tcp_node_inc_counter_i (vlib_main_t * vm, u32 tcp4_node, u32 tcp6_node,
2052                         u8 is_ip4, u32 evt, u32 val)
2053 {
2054   if (is_ip4)
2055     vlib_node_increment_counter (vm, tcp4_node, evt, val);
2056   else
2057     vlib_node_increment_counter (vm, tcp6_node, evt, val);
2058 }
2059
2060 #define tcp_maybe_inc_counter(node_id, err, count)                      \
2061 {                                                                       \
2062   if (next0 != tcp_next_drop (is_ip4))                                  \
2063     tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,            \
2064                             tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4, err,   \
2065                             1);                                         \
2066 }
2067 #define tcp_inc_counter(node_id, err, count)                            \
2068   tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,              \
2069                            tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4,         \
2070                            err, count)
2071 #define tcp_maybe_inc_err_counter(cnts, err)                            \
2072 {                                                                       \
2073   cnts[err] += (next0 != tcp_next_drop (is_ip4));                       \
2074 }
2075 #define tcp_inc_err_counter(cnts, err, val)                             \
2076 {                                                                       \
2077   cnts[err] += val;                                                     \
2078 }
2079 #define tcp_store_err_counters(node_id, cnts)                           \
2080 {                                                                       \
2081   int i;                                                                \
2082   for (i = 0; i < TCP_N_ERROR; i++)                                     \
2083     if (cnts[i])                                                        \
2084       tcp_inc_counter(node_id, i, cnts[i]);                             \
2085 }
2086
2087
2088 always_inline uword
2089 tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2090                           vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2091 {
2092   u32 thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
2093   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
2094   u32 n_left_from, *from, *first_buffer;
2095   u16 err_counters[TCP_N_ERROR] = { 0 };
2096
2097   if (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2098     tcp_established_trace_frame (vm, node, frame, is_ip4);
2099
2100   first_buffer = from = vlib_frame_vector_args (frame);
2101   n_left_from = frame->n_vectors;
2102
2103   while (n_left_from > 0)
2104     {
2105       u32 bi0, error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2106       vlib_buffer_t *b0;
2107       tcp_header_t *th0;
2108       tcp_connection_t *tc0;
2109
2110       if (n_left_from > 1)
2111         {
2112           vlib_buffer_t *pb;
2113           pb = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
2114           vlib_prefetch_buffer_header (pb, LOAD);
2115           CLIB_PREFETCH (pb->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
2116         }
2117
2118       bi0 = from[0];
2119       from += 1;
2120       n_left_from -= 1;
2121
2122       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2123       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2124                                 thread_index);
2125
2126       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2127         {
2128           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2129           goto done;
2130         }
2131
2132       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2133
2134       /* TODO header prediction fast path */
2135
2136       /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
2137       if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (wrk, tc0, b0, th0, &error0)))
2138         {
2139           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SEG_INVALID, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
2140           goto done;
2141         }
2142
2143       /* 5: check the ACK field  */
2144       if (PREDICT_FALSE (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, th0, &error0)))
2145         goto done;
2146
2147       /* 6: check the URG bit TODO */
2148
2149       /* 7: process the segment text */
2150       if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2151         error0 = tcp_segment_rcv (wrk, tc0, b0);
2152
2153       /* 8: check the FIN bit */
2154       if (PREDICT_FALSE (tcp_is_fin (th0)))
2155         tcp_rcv_fin (wrk, tc0, b0, &error0);
2156
2157     done:
2158       tcp_inc_err_counter (err_counters, error0, 1);
2159     }
2160
2161   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2162                                                  thread_index);
2163   err_counters[TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL] = errors;
2164   tcp_store_err_counters (established, err_counters);
2165   tcp_handle_postponed_dequeues (wrk);
2166   tcp_handle_disconnects (wrk);
2167   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, frame->n_vectors);
2168
2169   return frame->n_vectors;
2170 }
2171
2172 static uword
2173 tcp4_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2174                   vlib_frame_t * from_frame)
2175 {
2176   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2177 }
2178
2179 static uword
2180 tcp6_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2181                   vlib_frame_t * from_frame)
2182 {
2183   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2184 }
2185
2186 /* *INDENT-OFF* */
2187 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_established_node) =
2188 {
2189   .function = tcp4_established,
2190   .name = "tcp4-established",
2191   /* Takes a vector of packets. */
2192   .vector_size = sizeof (u32),
2193   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2194   .error_strings = tcp_error_strings,
2195   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
2196   .next_nodes =
2197   {
2198 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
2199     foreach_tcp_state_next
2200 #undef _
2201   },
2202   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2203 };
2204 /* *INDENT-ON* */
2205
2206 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_established_node, tcp4_established);
2207
2208 /* *INDENT-OFF* */
2209 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_established_node) =
2210 {
2211   .function = tcp6_established,
2212   .name = "tcp6-established",
2213   /* Takes a vector of packets. */
2214   .vector_size = sizeof (u32),
2215   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2216   .error_strings = tcp_error_strings,
2217   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
2218   .next_nodes =
2219   {
2220 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
2221     foreach_tcp_state_next
2222 #undef _
2223   },
2224   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2225 };
2226 /* *INDENT-ON* */
2227
2228
2229 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_established_node, tcp6_established);
2230
2231 vlib_node_registration_t tcp4_syn_sent_node;
2232 vlib_node_registration_t tcp6_syn_sent_node;
2233
2234 static u8
2235 tcp_lookup_is_valid (tcp_connection_t * tc, tcp_header_t * hdr)
2236 {
2237   transport_connection_t *tmp = 0;
2238   u64 handle;
2239
2240   if (!tc)
2241     return 1;
2242
2243   /* Proxy case */
2244   if (tc->c_lcl_port == 0 && tc->state == TCP_STATE_LISTEN)
2245     return 1;
2246
2247   u8 is_valid = (tc->c_lcl_port == hdr->dst_port
2248                  && (tc->state == TCP_STATE_LISTEN
2249                      || tc->c_rmt_port == hdr->src_port));
2250
2251   if (!is_valid)
2252     {
2253       handle = session_lookup_half_open_handle (&tc->connection);
2254       tmp = session_lookup_half_open_connection (handle & 0xFFFFFFFF,
2255                                                  tc->c_proto, tc->c_is_ip4);
2256
2257       if (tmp)
2258         {
2259           if (tmp->lcl_port == hdr->dst_port
2260               && tmp->rmt_port == hdr->src_port)
2261             {
2262               TCP_DBG ("half-open is valid!");
2263             }
2264         }
2265     }
2266   return is_valid;
2267 }
2268
2269 /**
2270  * Lookup transport connection
2271  */
2272 static tcp_connection_t *
2273 tcp_lookup_connection (u32 fib_index, vlib_buffer_t * b, u8 thread_index,
2274                        u8 is_ip4)
2275 {
2276   tcp_header_t *tcp;
2277   transport_connection_t *tconn;
2278   tcp_connection_t *tc;
2279   u8 is_filtered = 0;
2280   if (is_ip4)
2281     {
2282       ip4_header_t *ip4;
2283       ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
2284       tcp = ip4_next_header (ip4);
2285       tconn = session_lookup_connection_wt4 (fib_index,
2286                                              &ip4->dst_address,
2287                                              &ip4->src_address,
2288                                              tcp->dst_port,
2289                                              tcp->src_port,
2290                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
2291                                              thread_index, &is_filtered);
2292       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2293       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
2294     }
2295   else
2296     {
2297       ip6_header_t *ip6;
2298       ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
2299       tcp = ip6_next_header (ip6);
2300       tconn = session_lookup_connection_wt6 (fib_index,
2301                                              &ip6->dst_address,
2302                                              &ip6->src_address,
2303                                              tcp->dst_port,
2304                                              tcp->src_port,
2305                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
2306                                              thread_index, &is_filtered);
2307       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2308       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
2309     }
2310   return tc;
2311 }
2312
2313 always_inline uword
2314 tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2315                        vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2316 {
2317   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2318   u32 n_left_from, *from, *first_buffer, errors = 0;
2319   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2320   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (my_thread_index);
2321
2322   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2323   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2324
2325   while (n_left_from > 0)
2326     {
2327       u32 bi0, ack0, seq0, error0 = TCP_ERROR_NONE;
2328       tcp_connection_t *tc0, *new_tc0;
2329       tcp_header_t *tcp0 = 0;
2330       tcp_rx_trace_t *t0;
2331       vlib_buffer_t *b0;
2332
2333       bi0 = from[0];
2334       from += 1;
2335       n_left_from -= 1;
2336
2337       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2338       tc0 =
2339         tcp_half_open_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
2340       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2341         {
2342           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2343           goto drop;
2344         }
2345
2346       /* Half-open completed recently but the connection was't removed
2347        * yet by the owning thread */
2348       if (PREDICT_FALSE (tc0->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE))
2349         {
2350           /* Make sure the connection actually exists */
2351           ASSERT (tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0,
2352                                          my_thread_index, is_ip4));
2353           goto drop;
2354         }
2355
2356       ack0 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2357       seq0 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2358       tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2359
2360       /* Crude check to see if the connection handle does not match
2361        * the packet. Probably connection just switched to established */
2362       if (PREDICT_FALSE (tcp0->dst_port != tc0->c_lcl_port
2363                          || tcp0->src_port != tc0->c_rmt_port))
2364         {
2365           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2366           goto drop;
2367         }
2368
2369       if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (tcp0) && !tcp_rst (tcp0)
2370                          && !tcp_syn (tcp0)))
2371         {
2372           error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2373           goto drop;
2374         }
2375
2376       /* SYNs consume sequence numbers */
2377       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end += tcp_is_syn (tcp0);
2378
2379       /*
2380        *  1. check the ACK bit
2381        */
2382
2383       /*
2384        *   If the ACK bit is set
2385        *     If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send a reset (unless
2386        *     the RST bit is set, if so drop the segment and return)
2387        *       <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2388        *     and discard the segment.  Return.
2389        *     If SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT then the ACK is acceptable.
2390        */
2391       if (tcp_ack (tcp0))
2392         {
2393           if (seq_leq (ack0, tc0->iss) || seq_gt (ack0, tc0->snd_nxt))
2394             {
2395               if (!tcp_rst (tcp0))
2396                 tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, is_ip4);
2397               error0 = TCP_ERROR_RCV_WND;
2398               goto drop;
2399             }
2400
2401           /* Make sure ACK is valid */
2402           if (seq_gt (tc0->snd_una, ack0))
2403             {
2404               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2405               goto drop;
2406             }
2407         }
2408
2409       /*
2410        * 2. check the RST bit
2411        */
2412
2413       if (tcp_rst (tcp0))
2414         {
2415           /* If ACK is acceptable, signal client that peer is not
2416            * willing to accept connection and drop connection*/
2417           if (tcp_ack (tcp0))
2418             tcp_connection_reset (tc0);
2419           error0 = TCP_ERROR_RST_RCVD;
2420           goto drop;
2421         }
2422
2423       /*
2424        * 3. check the security and precedence (skipped)
2425        */
2426
2427       /*
2428        * 4. check the SYN bit
2429        */
2430
2431       /* No SYN flag. Drop. */
2432       if (!tcp_syn (tcp0))
2433         {
2434           clib_warning ("not synack");
2435           error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2436           goto drop;
2437         }
2438
2439       /* Parse options */
2440       if (tcp_options_parse (tcp0, &tc0->rcv_opts, 1))
2441         {
2442           clib_warning ("options parse fail");
2443           error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
2444           goto drop;
2445         }
2446
2447       /* Valid SYN or SYN-ACK. Move connection from half-open pool to
2448        * current thread pool. */
2449       pool_get (tm->connections[my_thread_index], new_tc0);
2450       clib_memcpy_fast (new_tc0, tc0, sizeof (*new_tc0));
2451       new_tc0->c_c_index = new_tc0 - tm->connections[my_thread_index];
2452       new_tc0->c_thread_index = my_thread_index;
2453       new_tc0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end;
2454       new_tc0->irs = seq0;
2455       new_tc0->timers[TCP_TIMER_ESTABLISH] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2456       new_tc0->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2457       new_tc0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2458
2459       /* If this is not the owning thread, wait for syn retransmit to
2460        * expire and cleanup then */
2461       if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc0))
2462         tc0->flags |= TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE;
2463
2464       if (tcp_opts_tstamp (&new_tc0->rcv_opts))
2465         {
2466           new_tc0->tsval_recent = new_tc0->rcv_opts.tsval;
2467           new_tc0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
2468         }
2469
2470       if (tcp_opts_wscale (&new_tc0->rcv_opts))
2471         new_tc0->snd_wscale = new_tc0->rcv_opts.wscale;
2472       else
2473         new_tc0->rcv_wscale = 0;
2474
2475       new_tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
2476         << new_tc0->snd_wscale;
2477       new_tc0->snd_wl1 = seq0;
2478       new_tc0->snd_wl2 = ack0;
2479
2480       tcp_connection_init_vars (new_tc0);
2481
2482       /* SYN-ACK: See if we can switch to ESTABLISHED state */
2483       if (PREDICT_TRUE (tcp_ack (tcp0)))
2484         {
2485           /* Our SYN is ACKed: we have iss < ack = snd_una */
2486
2487           /* TODO Dequeue acknowledged segments if we support Fast Open */
2488           new_tc0->snd_una = ack0;
2489           new_tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2490
2491           /* Make sure las is initialized for the wnd computation */
2492           new_tc0->rcv_las = new_tc0->rcv_nxt;
2493
2494           /* Notify app that we have connection. If session layer can't
2495            * allocate session send reset */
2496           if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2497             {
2498               clib_warning ("connect notify fail");
2499               tcp_send_reset_w_pkt (new_tc0, b0, is_ip4);
2500               tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2501               goto drop;
2502             }
2503
2504           new_tc0->tx_fifo_size =
2505             transport_tx_fifo_size (&new_tc0->connection);
2506           /* Update rtt with the syn-ack sample */
2507           tcp_estimate_initial_rtt (new_tc0);
2508           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, new_tc0);
2509           error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
2510         }
2511       /* SYN: Simultaneous open. Change state to SYN-RCVD and send SYN-ACK */
2512       else
2513         {
2514           new_tc0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
2515
2516           /* Notify app that we have connection */
2517           if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2518             {
2519               tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2520               tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, is_ip4);
2521               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc0);
2522               goto drop;
2523             }
2524
2525           new_tc0->tx_fifo_size =
2526             transport_tx_fifo_size (&new_tc0->connection);
2527           new_tc0->rtt_ts = 0;
2528           tcp_init_snd_vars (new_tc0);
2529           tcp_send_synack (new_tc0);
2530           error0 = TCP_ERROR_SYNS_RCVD;
2531           goto drop;
2532         }
2533
2534       /* Read data, if any */
2535       if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len))
2536         {
2537           clib_warning ("rcvd data in syn-sent");
2538           error0 = tcp_segment_rcv (wrk, new_tc0, b0);
2539           if (error0 == TCP_ERROR_ACK_OK)
2540             error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
2541         }
2542       else
2543         {
2544           tcp_program_ack (wrk, new_tc0);
2545         }
2546
2547     drop:
2548
2549       tcp_inc_counter (syn_sent, error0, 1);
2550       if (PREDICT_FALSE ((b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED) && tcp0 != 0))
2551         {
2552           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2553           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, tcp0, sizeof (t0->tcp_header));
2554           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, tc0,
2555                             sizeof (t0->tcp_connection));
2556         }
2557     }
2558
2559   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2560                                                  my_thread_index);
2561   tcp_inc_counter (syn_sent, TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL, errors);
2562   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
2563
2564   return from_frame->n_vectors;
2565 }
2566
2567 static uword
2568 tcp4_syn_sent (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2569                vlib_frame_t * from_frame)
2570 {
2571   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2572 }
2573
2574 static uword
2575 tcp6_syn_sent_rcv (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2576                    vlib_frame_t * from_frame)
2577 {
2578   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2579 }
2580
2581 /* *INDENT-OFF* */
2582 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_syn_sent_node) =
2583 {
2584   .function = tcp4_syn_sent,
2585   .name = "tcp4-syn-sent",
2586   /* Takes a vector of packets. */
2587   .vector_size = sizeof (u32),
2588   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2589   .error_strings = tcp_error_strings,
2590   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2591   .next_nodes =
2592   {
2593 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2594     foreach_tcp_state_next
2595 #undef _
2596   },
2597   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2598 };
2599 /* *INDENT-ON* */
2600
2601 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_syn_sent_node, tcp4_syn_sent);
2602
2603 /* *INDENT-OFF* */
2604 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_syn_sent_node) =
2605 {
2606   .function = tcp6_syn_sent_rcv,
2607   .name = "tcp6-syn-sent",
2608   /* Takes a vector of packets. */
2609   .vector_size = sizeof (u32),
2610   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2611   .error_strings = tcp_error_strings,
2612   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2613   .next_nodes =
2614   {
2615 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2616     foreach_tcp_state_next
2617 #undef _
2618   },
2619   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2620 };
2621 /* *INDENT-ON* */
2622
2623 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_syn_sent_node, tcp6_syn_sent_rcv);
2624
2625 vlib_node_registration_t tcp4_rcv_process_node;
2626 vlib_node_registration_t tcp6_rcv_process_node;
2627
2628 /**
2629  * Handles reception for all states except LISTEN, SYN-SENT and ESTABLISHED
2630  * as per RFC793 p. 64
2631  */
2632 always_inline uword
2633 tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2634                           vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2635 {
2636   u32 thread_index = vm->thread_index, errors = 0, *first_buffer;
2637   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
2638   u32 n_left_from, *from, max_dequeue;
2639
2640   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2641   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2642
2643   while (n_left_from > 0)
2644     {
2645       u32 bi0, error0 = TCP_ERROR_NONE;
2646       tcp_header_t *tcp0 = 0;
2647       tcp_connection_t *tc0;
2648       vlib_buffer_t *b0;
2649       u8 is_fin0;
2650
2651       bi0 = from[0];
2652       from += 1;
2653       n_left_from -= 1;
2654
2655       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2656       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2657                                 thread_index);
2658       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2659         {
2660           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2661           goto drop;
2662         }
2663
2664       tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2665       is_fin0 = tcp_is_fin (tcp0);
2666
2667       if (CLIB_DEBUG)
2668         {
2669           tcp_connection_t *tmp;
2670           tmp = tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0, thread_index,
2671                                        is_ip4);
2672           if (tmp->state != tc0->state)
2673             {
2674               clib_warning ("state changed");
2675               goto drop;
2676             }
2677         }
2678
2679       /*
2680        * Special treatment for CLOSED
2681        */
2682       if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2683         {
2684           error0 = TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED;
2685           goto drop;
2686         }
2687
2688       /*
2689        * For all other states (except LISTEN)
2690        */
2691
2692       /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
2693       if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0)))
2694         goto drop;
2695
2696       /* 5: check the ACK field  */
2697       switch (tc0->state)
2698         {
2699         case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2700           /*
2701            * If the segment acknowledgment is not acceptable, form a
2702            * reset segment,
2703            *  <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2704            * and send it.
2705            */
2706           if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2707             {
2708               tcp_connection_reset (tc0);
2709               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2710               goto drop;
2711             }
2712
2713           /* Make sure the ack is exactly right */
2714           if (tc0->rcv_nxt != vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number || is_fin0
2715               || vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2716             {
2717               tcp_connection_reset (tc0);
2718               error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2719               goto drop;
2720             }
2721
2722           /* Update rtt and rto */
2723           tcp_estimate_initial_rtt (tc0);
2724
2725           /* Switch state to ESTABLISHED */
2726           tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2727           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2728
2729           /* Initialize session variables */
2730           tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2731           tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
2732             << tc0->rcv_opts.wscale;
2733           tc0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2734           tc0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2735
2736           /* Reset SYN-ACK retransmit and SYN_RCV establish timers */
2737           tcp_retransmit_timer_reset (tc0);
2738           tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_ESTABLISH);
2739           if (stream_session_accept_notify (&tc0->connection))
2740             {
2741               error0 = TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL;
2742               tcp_connection_reset (tc0);
2743               goto drop;
2744             }
2745           error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2746           break;
2747         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2748           /* We can get packets in established state here because they
2749            * were enqueued before state change */
2750           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2751             goto drop;
2752
2753           break;
2754         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2755           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2756            * our FIN is now acknowledged then enter FIN-WAIT-2 and
2757            * continue processing in that state. */
2758           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2759             goto drop;
2760
2761           /* Still have to send the FIN */
2762           if (tc0->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
2763             {
2764               /* TX fifo finally drained */
2765               max_dequeue = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc0->connection);
2766               if (max_dequeue <= tc0->burst_acked)
2767                 tcp_send_fin (tc0);
2768             }
2769           /* If FIN is ACKed */
2770           else if (tc0->snd_una == tc0->snd_una_max)
2771             {
2772               tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_FIN_WAIT_2);
2773
2774               /* Stop all retransmit timers because we have nothing more
2775                * to send. Enable waitclose though because we're willing to
2776                * wait for peer's FIN but not indefinitely. */
2777               tcp_connection_timers_reset (tc0);
2778               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2779
2780               /* Don't try to deq the FIN acked */
2781               if (tc0->burst_acked > 1)
2782                 stream_session_dequeue_drop (&tc0->connection,
2783                                              tc0->burst_acked - 1);
2784               tc0->burst_acked = 0;
2785             }
2786           break;
2787         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2788           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2789            * the retransmission queue is empty, the user's CLOSE can be
2790            * acknowledged ("ok") but do not delete the TCB. */
2791           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2792             goto drop;
2793           tc0->burst_acked = 0;
2794           break;
2795         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2796           /* Do the same processing as for the ESTABLISHED state. */
2797           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2798             goto drop;
2799
2800           if (tc0->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
2801             {
2802               /* TX fifo finally drained */
2803               if (!session_tx_fifo_max_dequeue (&tc0->connection))
2804                 {
2805                   tcp_send_fin (tc0);
2806                   tcp_connection_timers_reset (tc0);
2807                   tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_LAST_ACK);
2808                   tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2809                 }
2810             }
2811           break;
2812         case TCP_STATE_CLOSING:
2813           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2814            * the ACK acknowledges our FIN then enter the TIME-WAIT state,
2815            * otherwise ignore the segment. */
2816           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2817             goto drop;
2818
2819           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_TIME_WAIT);
2820           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2821           goto drop;
2822
2823           break;
2824         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2825           /* The only thing that [should] arrive in this state is an
2826            * acknowledgment of our FIN. If our FIN is now acknowledged,
2827            * delete the TCB, enter the CLOSED state, and return. */
2828
2829           if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2830             {
2831               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2832               goto drop;
2833             }
2834           error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2835           tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2836           /* Apparently our ACK for the peer's FIN was lost */
2837           if (is_fin0 && tc0->snd_una != tc0->snd_una_max)
2838             {
2839               tcp_send_fin (tc0);
2840               goto drop;
2841             }
2842
2843           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_CLOSED);
2844
2845           /* Don't free the connection from the data path since
2846            * we can't ensure that we have no packets already enqueued
2847            * to output. Rely instead on the waitclose timer */
2848           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2849           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
2850
2851           goto drop;
2852
2853           break;
2854         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2855           /* The only thing that can arrive in this state is a
2856            * retransmission of the remote FIN. Acknowledge it, and restart
2857            * the 2 MSL timeout. */
2858
2859           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2860             goto drop;
2861
2862           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2863           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2864           goto drop;
2865
2866           break;
2867         default:
2868           ASSERT (0);
2869         }
2870
2871       /* 6: check the URG bit TODO */
2872
2873       /* 7: process the segment text */
2874       switch (tc0->state)
2875         {
2876         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2877         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2878         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2879           if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2880             error0 = tcp_segment_rcv (wrk, tc0, b0);
2881           break;
2882         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2883         case TCP_STATE_CLOSING:
2884         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2885         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2886           /* This should not occur, since a FIN has been received from the
2887            * remote side.  Ignore the segment text. */
2888           break;
2889         }
2890
2891       /* 8: check the FIN bit */
2892       if (!is_fin0)
2893         goto drop;
2894
2895       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
2896
2897       switch (tc0->state)
2898         {
2899         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2900           /* Account for the FIN and send ack */
2901           tc0->rcv_nxt += 1;
2902           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2903           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_CLOSE_WAIT);
2904           tcp_program_disconnect (wrk, tc0);
2905           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
2906           break;
2907         case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2908           /* Send FIN-ACK, enter LAST-ACK and because the app was not
2909            * notified yet, set a cleanup timer instead of relying on
2910            * disconnect notify and the implicit close call. */
2911           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2912           tc0->rcv_nxt += 1;
2913           tcp_send_fin (tc0);
2914           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_LAST_ACK);
2915           tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2916           break;
2917         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2918         case TCP_STATE_CLOSING:
2919         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2920           /* move along .. */
2921           break;
2922         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2923           tc0->rcv_nxt += 1;
2924           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_CLOSING);
2925           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2926           /* Wait for ACK but not forever */
2927           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2928           break;
2929         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2930           /* Got FIN, send ACK! Be more aggressive with resource cleanup */
2931           tc0->rcv_nxt += 1;
2932           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_TIME_WAIT);
2933           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2934           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2935           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2936           break;
2937         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2938           /* Remain in the TIME-WAIT state. Restart the time-wait
2939            * timeout.
2940            */
2941           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2942           break;
2943         }
2944       error0 = TCP_ERROR_FIN_RCVD;
2945
2946     drop:
2947
2948       tcp_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2949       if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2950         {
2951           tcp_rx_trace_t *t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2952           tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
2953         }
2954     }
2955
2956   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2957                                                  thread_index);
2958   tcp_inc_counter (rcv_process, TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL, errors);
2959   tcp_handle_postponed_dequeues (wrk);
2960   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
2961
2962   return from_frame->n_vectors;
2963 }
2964
2965 static uword
2966 tcp4_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2967                   vlib_frame_t * from_frame)
2968 {
2969   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2970 }
2971
2972 static uword
2973 tcp6_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2974                   vlib_frame_t * from_frame)
2975 {
2976   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2977 }
2978
2979 /* *INDENT-OFF* */
2980 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_rcv_process_node) =
2981 {
2982   .function = tcp4_rcv_process,
2983   .name = "tcp4-rcv-process",
2984   /* Takes a vector of packets. */
2985   .vector_size = sizeof (u32),
2986   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2987   .error_strings = tcp_error_strings,
2988   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
2989   .next_nodes =
2990   {
2991 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
2992     foreach_tcp_state_next
2993 #undef _
2994   },
2995   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2996 };
2997 /* *INDENT-ON* */
2998
2999 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_rcv_process_node, tcp4_rcv_process);
3000
3001 /* *INDENT-OFF* */
3002 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_rcv_process_node) =
3003 {
3004   .function = tcp6_rcv_process,
3005   .name = "tcp6-rcv-process",
3006   /* Takes a vector of packets. */
3007   .vector_size = sizeof (u32),
3008   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3009   .error_strings = tcp_error_strings,
3010   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
3011   .next_nodes =
3012   {
3013 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
3014     foreach_tcp_state_next
3015 #undef _
3016   },
3017   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3018 };
3019 /* *INDENT-ON* */
3020
3021 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_rcv_process_node, tcp6_rcv_process);
3022
3023 vlib_node_registration_t tcp4_listen_node;
3024 vlib_node_registration_t tcp6_listen_node;
3025
3026 /**
3027  * LISTEN state processing as per RFC 793 p. 65
3028  */
3029 always_inline uword
3030 tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3031                      vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
3032 {
3033   u32 n_left_from, *from, n_syns = 0, *first_buffer;
3034   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
3035
3036   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
3037   n_left_from = from_frame->n_vectors;
3038
3039   while (n_left_from > 0)
3040     {
3041       u32 bi0;
3042       vlib_buffer_t *b0;
3043       tcp_rx_trace_t *t0;
3044       tcp_header_t *th0 = 0;
3045       tcp_connection_t *lc0;
3046       ip4_header_t *ip40;
3047       ip6_header_t *ip60;
3048       tcp_connection_t *child0;
3049       u32 error0 = TCP_ERROR_NONE;
3050
3051       bi0 = from[0];
3052       from += 1;
3053       n_left_from -= 1;
3054
3055       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3056       lc0 = tcp_listener_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
3057
3058       if (is_ip4)
3059         {
3060           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3061           th0 = ip4_next_header (ip40);
3062         }
3063       else
3064         {
3065           ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3066           th0 = ip6_next_header (ip60);
3067         }
3068
3069       /* Create child session. For syn-flood protection use filter */
3070
3071       /* 1. first check for an RST: handled in dispatch */
3072       /* if (tcp_rst (th0))
3073          goto drop;
3074        */
3075
3076       /* 2. second check for an ACK: handled in dispatch */
3077       /* if (tcp_ack (th0))
3078          {
3079          tcp_send_reset (b0, is_ip4);
3080          goto drop;
3081          }
3082        */
3083
3084       /* 3. check for a SYN (did that already) */
3085
3086       /* Make sure connection wasn't just created */
3087       child0 = tcp_lookup_connection (lc0->c_fib_index, b0, my_thread_index,
3088                                       is_ip4);
3089       if (PREDICT_FALSE (child0->state != TCP_STATE_LISTEN))
3090         {
3091           error0 = TCP_ERROR_CREATE_EXISTS;
3092           goto drop;
3093         }
3094
3095       /* Create child session and send SYN-ACK */
3096       child0 = tcp_connection_alloc (my_thread_index);
3097       child0->c_lcl_port = th0->dst_port;
3098       child0->c_rmt_port = th0->src_port;
3099       child0->c_is_ip4 = is_ip4;
3100       child0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
3101       child0->c_fib_index = lc0->c_fib_index;
3102
3103       if (is_ip4)
3104         {
3105           child0->c_lcl_ip4.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
3106           child0->c_rmt_ip4.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
3107         }
3108       else
3109         {
3110           clib_memcpy_fast (&child0->c_lcl_ip6, &ip60->dst_address,
3111                             sizeof (ip6_address_t));
3112           clib_memcpy_fast (&child0->c_rmt_ip6, &ip60->src_address,
3113                             sizeof (ip6_address_t));
3114         }
3115
3116       if (tcp_options_parse (th0, &child0->rcv_opts, 1))
3117         {
3118           error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
3119           tcp_connection_free (child0);
3120           goto drop;
3121         }
3122
3123       child0->irs = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
3124       child0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number + 1;
3125       child0->rcv_las = child0->rcv_nxt;
3126       child0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3127
3128       /* RFC1323: TSval timestamps sent on {SYN} and {SYN,ACK}
3129        * segments are used to initialize PAWS. */
3130       if (tcp_opts_tstamp (&child0->rcv_opts))
3131         {
3132           child0->tsval_recent = child0->rcv_opts.tsval;
3133           child0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
3134         }
3135
3136       if (tcp_opts_wscale (&child0->rcv_opts))
3137         child0->snd_wscale = child0->rcv_opts.wscale;
3138
3139       child0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th0->window)
3140         << child0->snd_wscale;
3141       child0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
3142       child0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
3143
3144       tcp_connection_init_vars (child0);
3145       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, child0, 1);
3146
3147       if (stream_session_accept (&child0->connection, lc0->c_s_index,
3148                                  0 /* notify */ ))
3149         {
3150           tcp_connection_cleanup (child0);
3151           error0 = TCP_ERROR_CREATE_SESSION_FAIL;
3152           goto drop;
3153         }
3154
3155       child0->tx_fifo_size = transport_tx_fifo_size (&child0->connection);
3156       tcp_send_synack (child0);
3157       tcp_timer_set (child0, TCP_TIMER_ESTABLISH, TCP_SYN_RCVD_TIME);
3158
3159     drop:
3160
3161       if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
3162         {
3163           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
3164           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
3165           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, lc0,
3166                             sizeof (t0->tcp_connection));
3167         }
3168
3169       n_syns += (error0 == TCP_ERROR_NONE);
3170     }
3171
3172   tcp_inc_counter (listen, TCP_ERROR_SYNS_RCVD, n_syns);
3173   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
3174
3175   return from_frame->n_vectors;
3176 }
3177
3178 static uword
3179 tcp4_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3180              vlib_frame_t * from_frame)
3181 {
3182   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
3183 }
3184
3185 static uword
3186 tcp6_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3187              vlib_frame_t * from_frame)
3188 {
3189   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
3190 }
3191
3192 /* *INDENT-OFF* */
3193 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_listen_node) =
3194 {
3195   .function = tcp4_listen,
3196   .name = "tcp4-listen",
3197   /* Takes a vector of packets. */
3198   .vector_size = sizeof (u32),
3199   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3200   .error_strings = tcp_error_strings,
3201   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
3202   .next_nodes =
3203   {
3204 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
3205     foreach_tcp_state_next
3206 #undef _
3207   },
3208   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3209 };
3210 /* *INDENT-ON* */
3211
3212 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_listen_node, tcp4_listen);
3213
3214 /* *INDENT-OFF* */
3215 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_listen_node) =
3216 {
3217   .function = tcp6_listen,
3218   .name = "tcp6-listen",
3219   /* Takes a vector of packets. */
3220   .vector_size = sizeof (u32),
3221   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3222   .error_strings = tcp_error_strings,
3223   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
3224   .next_nodes =
3225   {
3226 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
3227     foreach_tcp_state_next
3228 #undef _
3229   },
3230   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3231 };
3232 /* *INDENT-ON* */
3233
3234 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_listen_node, tcp6_listen);
3235
3236 vlib_node_registration_t tcp4_input_node;
3237 vlib_node_registration_t tcp6_input_node;
3238
3239 typedef enum _tcp_input_next
3240 {
3241   TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3242   TCP_INPUT_NEXT_LISTEN,
3243   TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3244   TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3245   TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3246   TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3247   TCP_INPUT_NEXT_PUNT,
3248   TCP_INPUT_N_NEXT
3249 } tcp_input_next_t;
3250
3251 #define foreach_tcp4_input_next                 \
3252   _ (DROP, "ip4-drop")                          \
3253   _ (LISTEN, "tcp4-listen")                     \
3254   _ (RCV_PROCESS, "tcp4-rcv-process")           \
3255   _ (SYN_SENT, "tcp4-syn-sent")                 \
3256   _ (ESTABLISHED, "tcp4-established")           \
3257   _ (RESET, "tcp4-reset")                       \
3258   _ (PUNT, "ip4-punt")
3259
3260 #define foreach_tcp6_input_next                 \
3261   _ (DROP, "ip6-drop")                          \
3262   _ (LISTEN, "tcp6-listen")                     \
3263   _ (RCV_PROCESS, "tcp6-rcv-process")           \
3264   _ (SYN_SENT, "tcp6-syn-sent")                 \
3265   _ (ESTABLISHED, "tcp6-established")           \
3266   _ (RESET, "tcp6-reset")                       \
3267   _ (PUNT, "ip6-punt")
3268
3269 #define filter_flags (TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_ACK|TCP_FLAG_RST|TCP_FLAG_FIN)
3270
3271 static void
3272 tcp_input_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3273                        vlib_buffer_t ** bs, u32 n_bufs, u8 is_ip4)
3274 {
3275   tcp_connection_t *tc;
3276   tcp_header_t *tcp;
3277   tcp_rx_trace_t *t;
3278   int i;
3279
3280   for (i = 0; i < n_bufs; i++)
3281     {
3282       if (bs[i]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
3283         {
3284           t = vlib_add_trace (vm, node, bs[i], sizeof (*t));
3285           tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (bs[i])->tcp.connection_index,
3286                                    vm->thread_index);
3287           tcp = vlib_buffer_get_current (bs[i]);
3288           tcp_set_rx_trace_data (t, tc, tcp, bs[i], is_ip4);
3289         }
3290     }
3291 }
3292
3293 static void
3294 tcp_input_set_error_next (tcp_main_t * tm, u16 * next, u32 * error, u8 is_ip4)
3295 {
3296   if (*error == TCP_ERROR_FILTERED)
3297     {
3298       *next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3299     }
3300   else if ((is_ip4 && tm->punt_unknown4) || (!is_ip4 && tm->punt_unknown6))
3301     {
3302       *next = TCP_INPUT_NEXT_PUNT;
3303       *error = TCP_ERROR_PUNT;
3304     }
3305   else
3306     {
3307       *next = TCP_INPUT_NEXT_RESET;
3308       *error = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3309     }
3310 }
3311
3312 static inline tcp_connection_t *
3313 tcp_input_lookup_buffer (vlib_buffer_t * b, u8 thread_index, u32 * error,
3314                          u8 is_ip4)
3315 {
3316   u32 fib_index = vnet_buffer (b)->ip.fib_index;
3317   int n_advance_bytes, n_data_bytes;
3318   transport_connection_t *tc;
3319   tcp_header_t *tcp;
3320   u8 is_filtered = 0;
3321
3322   if (is_ip4)
3323     {
3324       ip4_header_t *ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
3325       int ip_hdr_bytes = ip4_header_bytes (ip4);
3326       if (PREDICT_FALSE (b->current_length < ip_hdr_bytes + sizeof (*tcp)))
3327         {
3328           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3329           return 0;
3330         }
3331       tcp = ip4_next_header (ip4);
3332       vnet_buffer (b)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp - (u8 *) ip4;
3333       n_advance_bytes = (ip_hdr_bytes + tcp_header_bytes (tcp));
3334       n_data_bytes = clib_net_to_host_u16 (ip4->length) - n_advance_bytes;
3335
3336       /* Length check. Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
3337       if (PREDICT_FALSE (n_data_bytes < 0))
3338         {
3339           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3340           return 0;
3341         }
3342
3343       tc = session_lookup_connection_wt4 (fib_index, &ip4->dst_address,
3344                                           &ip4->src_address, tcp->dst_port,
3345                                           tcp->src_port, TRANSPORT_PROTO_TCP,
3346                                           thread_index, &is_filtered);
3347     }
3348   else
3349     {
3350       ip6_header_t *ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
3351       if (PREDICT_FALSE (b->current_length < sizeof (*ip6) + sizeof (*tcp)))
3352         {
3353           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3354           return 0;
3355         }
3356       tcp = ip6_next_header (ip6);
3357       vnet_buffer (b)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp - (u8 *) ip6;
3358       n_advance_bytes = tcp_header_bytes (tcp);
3359       n_data_bytes = clib_net_to_host_u16 (ip6->payload_length)
3360         - n_advance_bytes;
3361       n_advance_bytes += sizeof (ip6[0]);
3362
3363       if (PREDICT_FALSE (n_data_bytes < 0))
3364         {
3365           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3366           return 0;
3367         }
3368
3369       tc = session_lookup_connection_wt6 (fib_index, &ip6->dst_address,
3370                                           &ip6->src_address, tcp->dst_port,
3371                                           tcp->src_port, TRANSPORT_PROTO_TCP,
3372                                           thread_index, &is_filtered);
3373     }
3374
3375   vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = clib_net_to_host_u32 (tcp->seq_number);
3376   vnet_buffer (b)->tcp.ack_number = clib_net_to_host_u32 (tcp->ack_number);
3377   vnet_buffer (b)->tcp.data_offset = n_advance_bytes;
3378   vnet_buffer (b)->tcp.data_len = n_data_bytes;
3379   vnet_buffer (b)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b)->tcp.seq_number
3380     + n_data_bytes;
3381   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
3382
3383   *error = is_filtered ? TCP_ERROR_FILTERED : *error;
3384
3385   return tcp_get_connection_from_transport (tc);
3386 }
3387
3388 static inline void
3389 tcp_input_dispatch_buffer (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc,
3390                            vlib_buffer_t * b, u16 * next, u32 * error)
3391 {
3392   tcp_header_t *tcp;
3393   u8 flags;
3394
3395   tcp = tcp_buffer_hdr (b);
3396   flags = tcp->flags & filter_flags;
3397   *next = tm->dispatch_table[tc->state][flags].next;
3398   *error = tm->dispatch_table[tc->state][flags].error;
3399
3400   if (PREDICT_FALSE (*error == TCP_ERROR_DISPATCH
3401                      || *next == TCP_INPUT_NEXT_RESET))
3402     {
3403       /* Overload tcp flags to store state */
3404       tcp_state_t state = tc->state;
3405       vnet_buffer (b)->tcp.flags = tc->state;
3406
3407       if (*error == TCP_ERROR_DISPATCH)
3408         clib_warning ("tcp conn %u disp error state %U flags %U",
3409                       tc->c_c_index, format_tcp_state, state,
3410                       format_tcp_flags, (int) flags);
3411     }
3412 }
3413
3414 always_inline uword
3415 tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3416                     vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
3417 {
3418   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
3419   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
3420   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
3421   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
3422
3423   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
3424
3425   from = vlib_frame_vector_args (frame);
3426   n_left_from = frame->n_vectors;
3427   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
3428
3429   b = bufs;
3430   next = nexts;
3431
3432   while (n_left_from >= 4)
3433     {
3434       u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER, error1 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3435       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
3436
3437       {
3438         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
3439         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3440
3441         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
3442         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3443       }
3444
3445       next[0] = next[1] = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3446
3447       tc0 = tcp_input_lookup_buffer (b[0], thread_index, &error0, is_ip4);
3448       tc1 = tcp_input_lookup_buffer (b[1], thread_index, &error1, is_ip4);
3449
3450       if (PREDICT_TRUE (!tc0 + !tc1 == 0))
3451         {
3452           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3453           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc1, tcp_buffer_hdr (b[1])));
3454
3455           vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3456           vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index = tc1->c_c_index;
3457
3458           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3459           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc1, b[1], &next[1], &error1);
3460         }
3461       else
3462         {
3463           if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
3464             {
3465               ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3466               vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3467               tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3468             }
3469           else
3470             tcp_input_set_error_next (tm, &next[0], &error0, is_ip4);
3471
3472           if (PREDICT_TRUE (tc1 != 0))
3473             {
3474               ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc1, tcp_buffer_hdr (b[1])));
3475               vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index = tc1->c_c_index;
3476               tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc1, b[1], &next[1], &error1);
3477             }
3478           else
3479             tcp_input_set_error_next (tm, &next[1], &error1, is_ip4);
3480         }
3481
3482       b += 2;
3483       next += 2;
3484       n_left_from -= 2;
3485     }
3486   while (n_left_from > 0)
3487     {
3488       tcp_connection_t *tc0;
3489       u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3490
3491       if (n_left_from > 1)
3492         {
3493           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
3494           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3495         }
3496
3497       next[0] = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3498       tc0 = tcp_input_lookup_buffer (b[0], thread_index, &error0, is_ip4);
3499       if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
3500         {
3501           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3502           vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3503           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3504         }
3505       else
3506         tcp_input_set_error_next (tm, &next[0], &error0, is_ip4);
3507
3508       b += 1;
3509       next += 1;
3510       n_left_from -= 1;
3511     }
3512
3513   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
3514     tcp_input_trace_frame (vm, node, bufs, frame->n_vectors, is_ip4);
3515
3516   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3517   return frame->n_vectors;
3518 }
3519
3520 static uword
3521 tcp4_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3522             vlib_frame_t * from_frame)
3523 {
3524   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
3525 }
3526
3527 static uword
3528 tcp6_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3529             vlib_frame_t * from_frame)
3530 {
3531   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
3532 }
3533
3534 /* *INDENT-OFF* */
3535 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_input_node) =
3536 {
3537   .function = tcp4_input,
3538   .name = "tcp4-input",
3539   /* Takes a vector of packets. */
3540   .vector_size = sizeof (u32),
3541   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3542   .error_strings = tcp_error_strings,
3543   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3544   .next_nodes =
3545   {
3546 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3547     foreach_tcp4_input_next
3548 #undef _
3549   },
3550   .format_buffer = format_tcp_header,
3551   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3552 };
3553 /* *INDENT-ON* */
3554
3555 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_input_node, tcp4_input);
3556
3557 /* *INDENT-OFF* */
3558 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_input_node) =
3559 {
3560   .function = tcp6_input,
3561   .name = "tcp6-input",
3562   /* Takes a vector of packets. */
3563   .vector_size = sizeof (u32),
3564   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3565   .error_strings = tcp_error_strings,
3566   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3567   .next_nodes =
3568   {
3569 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3570     foreach_tcp6_input_next
3571 #undef _
3572   },
3573   .format_buffer = format_tcp_header,
3574   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3575 };
3576 /* *INDENT-ON* */
3577
3578 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_input_node, tcp6_input);
3579
3580 static void
3581 tcp_dispatch_table_init (tcp_main_t * tm)
3582 {
3583   int i, j;
3584   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table); i++)
3585     for (j = 0; j < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table[i]); j++)
3586       {
3587         tm->dispatch_table[i][j].next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3588         tm->dispatch_table[i][j].error = TCP_ERROR_DISPATCH;
3589       }
3590
3591 #define _(t,f,n,e)                                              \
3592 do {                                                            \
3593     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].next = (n);            \
3594     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].error = (e);           \
3595 } while (0)
3596
3597   /* RFC 793: In LISTEN if RST drop and if ACK return RST */
3598   _(LISTEN, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3599   _(LISTEN, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_ACK_INVALID);
3600   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION);
3601   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_LISTEN, TCP_ERROR_NONE);
3602   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3603     TCP_ERROR_ACK_INVALID);
3604   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3605     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3606   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3607     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3608   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3609     TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION);
3610   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3611   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3612     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3613   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3614     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3615   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3616     TCP_ERROR_NONE);
3617   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3618     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3619   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3620     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3621   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3622     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3623   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3624     TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3625   /* ACK for for a SYN-ACK -> tcp-rcv-process. */
3626   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3627   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3628   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3629     TCP_ERROR_NONE);
3630   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3631   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3632     TCP_ERROR_NONE);
3633   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3634     TCP_ERROR_NONE);
3635   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3636     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3637   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3638   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3639     TCP_ERROR_NONE);
3640   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3641     TCP_ERROR_NONE);
3642   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3643     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3644   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3645     TCP_ERROR_NONE);
3646   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3647     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3648   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3649     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3650   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3651     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3652   _(SYN_RCVD, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3653   /* SYN-ACK for a SYN */
3654   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3655     TCP_ERROR_NONE);
3656   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3657   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3658   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3659     TCP_ERROR_NONE);
3660   /* ACK for for established connection -> tcp-established. */
3661   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3662   /* FIN for for established connection -> tcp-established. */
3663   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3664   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3665     TCP_ERROR_NONE);
3666   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3667     TCP_ERROR_NONE);
3668   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3669     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3670   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3671     TCP_ERROR_NONE);
3672   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3673     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3674   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3675     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3676   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3677     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3678   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3679   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3680     TCP_ERROR_NONE);
3681   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3682   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3683     TCP_ERROR_NONE);
3684   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3685     TCP_ERROR_NONE);
3686   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3687     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3688   _(ESTABLISHED, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3689   /* ACK or FIN-ACK to our FIN */
3690   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3691   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK | TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3692     TCP_ERROR_NONE);
3693   /* FIN in reply to our FIN from the other side */
3694   _(FIN_WAIT_1, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3695   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3696   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3697     TCP_ERROR_NONE);
3698   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3699     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3700   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3701     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3702   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3703     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3704   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3705     TCP_ERROR_NONE);
3706   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3707     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3708   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3709   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3710     TCP_ERROR_NONE);
3711   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3712     TCP_ERROR_NONE);
3713   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3714     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3715   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3716   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3717     TCP_ERROR_NONE);
3718   _(CLOSING, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3719   _(CLOSING, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3720   _(CLOSING, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3721   _(CLOSING, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3722     TCP_ERROR_NONE);
3723   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3724     TCP_ERROR_NONE);
3725   /* FIN confirming that the peer (app) has closed */
3726   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3727   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3728   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3729     TCP_ERROR_NONE);
3730   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3731   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3732     TCP_ERROR_NONE);
3733   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3734   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3735     TCP_ERROR_NONE);
3736   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3737   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3738     TCP_ERROR_NONE);
3739   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3740   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3741   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3742     TCP_ERROR_NONE);
3743   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3744   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3745     TCP_ERROR_NONE);
3746   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3747   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3748   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3749     TCP_ERROR_NONE);
3750   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3751   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3752     TCP_ERROR_NONE);
3753   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3754   /* RFC793 CLOSED: An incoming segment containing a RST is discarded. An
3755    * incoming segment not containing a RST causes a RST to be sent in
3756    * response.*/
3757   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3758   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3759     TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3760   _(CLOSED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
3761   _(CLOSED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
3762   _(CLOSED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3763     TCP_ERROR_NONE);
3764 #undef _
3765 }
3766
3767 static clib_error_t *
3768 tcp_input_init (vlib_main_t * vm)
3769 {
3770   clib_error_t *error = 0;
3771   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
3772
3773   if ((error = vlib_call_init_function (vm, tcp_init)))
3774     return error;
3775
3776   /* Initialize dispatch table. */
3777   tcp_dispatch_table_init (tm);
3778
3779   return error;
3780 }
3781
3782 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_input_init);
3783
3784 /*
3785  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3786  *
3787  * Local Variables:
3788  * eval: (c-set-style "gnu")
3789  * End:
3790  */