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  * @return -1 if parsing failed
 125  */
 126 int
 127 tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to)
 128 {
 129   const u8 *data;
 130   u8 opt_len, opts_len, kind;
 131   int j;
 132   sack_block_t b;
 133
 134   opts_len = (tcp_doff (th) << 2) - sizeof (tcp_header_t);
 135   data = (const u8 *) (th + 1);
 136
 137   /* Zero out all flags but those set in SYN */
 138   to->flags &= (TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED | TCP_OPTS_FLAG_WSCALE);
 139
 140   for (; opts_len > 0; opts_len -= opt_len, data += opt_len)
 141     {
 142       kind = data[0];
 143
 144       /* Get options length */
 145       if (kind == TCP_OPTION_EOL)
 146         break;
 147       else if (kind == TCP_OPTION_NOOP)
 148         {
 149           opt_len = 1;
 150           continue;
 151         }
 152       else
 153         {
 154           /* broken options */
 155           if (opts_len < 2)
 156             return -1;
 157           opt_len = data[1];
 158
 159           /* weird option length */
 160           if (opt_len < 2 || opt_len > opts_len)
 161             return -1;
 162         }
 163
 164       /* Parse options */
 165       switch (kind)
 166         {
 167         case TCP_OPTION_MSS:
 168           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_MSS) && tcp_syn (th))
 169             {
 170               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
 171               to->mss = clib_net_to_host_u16 (*(u16 *) (data + 2));
 172             }
 173           break;
 174         case TCP_OPTION_WINDOW_SCALE:
 175           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE) && tcp_syn (th))
 176             {
 177               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
 178               to->wscale = data[2];
 179               if (to->wscale > TCP_MAX_WND_SCALE)
 180                 {
 181                   clib_warning ("Illegal window scaling value: %d",
 182                                 to->wscale);
 183                   to->wscale = TCP_MAX_WND_SCALE;
 184                 }
 185             }
 186           break;
 187         case TCP_OPTION_TIMESTAMP:
 188           if (opt_len == TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP)
 189             {
 190               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 191               to->tsval = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2));
 192               to->tsecr = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6));
 193             }
 194           break;
 195         case TCP_OPTION_SACK_PERMITTED:
 196           if (opt_len == TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED && tcp_syn (th))
 197             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
 198           break;
 199         case TCP_OPTION_SACK_BLOCK:
 200           /* If SACK permitted was not advertised or a SYN, break */
 201           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED) == 0 || tcp_syn (th))
 202             break;
 203
 204           /* If too short or not correctly formatted, break */
 205           if (opt_len < 10 || ((opt_len - 2) % TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK))
 206             break;
 207
 208           to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
 209           to->n_sack_blocks = (opt_len - 2) / TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
 210           vec_reset_length (to->sacks);
 211           for (j = 0; j < to->n_sack_blocks; j++)
 212             {
 213               b.start = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2 + 8 * j));
 214               b.end = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6 + 8 * j));
 215               vec_add1 (to->sacks, b);
 216             }
 217           break;
 218         default:
 219           /* Nothing to see here */
 220           continue;
 221         }
 222     }
 223   return 0;
 224 }
 225
 226 /**
 227  * RFC1323: Check against wrapped sequence numbers (PAWS). If we have
 228  * timestamp to echo and it's less than tsval_recent, drop segment
 229  * but still send an ACK in order to retain TCP's mechanism for detecting
 230  * and recovering from half-open connections
 231  *
 232  * Or at least that's what the theory says. It seems that this might not work
 233  * very well with packet reordering and fast retransmit. XXX
 234  */
 235 always_inline int
 236 tcp_segment_check_paws (tcp_connection_t * tc)
 237 {
 238   return tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->tsval_recent
 239     && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsval, tc->tsval_recent);
 240 }
 241
 242 /**
 243  * Update tsval recent
 244  */
 245 always_inline void
 246 tcp_update_timestamp (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 seq_end)
 247 {
 248   /*
 249    * RFC1323: If Last.ACK.sent falls within the range of sequence numbers
 250    * of an incoming segment:
 251    *    SEG.SEQ <= Last.ACK.sent < SEG.SEQ + SEG.LEN
 252    * then the TSval from the segment is copied to TS.Recent;
 253    * otherwise, the TSval is ignored.
 254    */
 255   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && seq_leq (seq, tc->rcv_las)
 256       && seq_leq (tc->rcv_las, seq_end))
 257     {
 258       ASSERT (timestamp_leq (tc->tsval_recent, tc->rcv_opts.tsval));
 259       tc->tsval_recent = tc->rcv_opts.tsval;
 260       tc->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
 261     }
 262 }
 263
 264 /**
 265  * Validate incoming segment as per RFC793 p. 69 and RFC1323 p. 19
 266  *
 267  * It first verifies if segment has a wrapped sequence number (PAWS) and then
 268  * does the processing associated to the first four steps (ignoring security
 269  * and precedence): sequence number, rst bit and syn bit checks.
 270  *
 271  * @return 0 if segments passes validation.
 272  */
 273 static int
 274 tcp_segment_validate (vlib_main_t * vm, tcp_connection_t * tc0,
 275                       vlib_buffer_t * b0, tcp_header_t * th0,
 276                       u32 * next0, u32 * error0)
 277 {
 278   if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (th0) && !tcp_rst (th0) && !tcp_syn (th0)))
 279     {
 280       *error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
 281       goto drop;
 282     }
 283
 284   if (PREDICT_FALSE (tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts)))
 285     {
 286       clib_warning ("options parse error");
 287       *error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
 288       goto drop;
 289     }
 290
 291   if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_check_paws (tc0)))
 292     {
 293       *error0 = TCP_ERROR_PAWS;
 294       if (CLIB_DEBUG > 2)
 295         {
 296           clib_warning ("paws failed\n%U", format_tcp_connection, tc0, 2);
 297           clib_warning ("seq %u seq_end %u ack %u",
 298                         vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number - tc0->irs,
 299                         vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end - tc0->irs,
 300                         vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number - tc0->iss);
 301         }
 302       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PAWS_FAIL, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
 303                    vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
 304
 305       /* If it just so happens that a segment updates tsval_recent for a
 306        * segment over 24 days old, invalidate tsval_recent. */
 307       if (timestamp_lt (tc0->tsval_recent_age + TCP_PAWS_IDLE,
 308                         tcp_time_now ()))
 309         {
 310           /* Age isn't reset until we get a valid tsval (bsd inspired) */
 311           tc0->tsval_recent = 0;
 312           clib_warning ("paws failed - really old segment. REALLY?");
 313         }
 314       else
 315         {
 316           /* Drop after ack if not rst */
 317           if (!tcp_rst (th0))
 318             {
 319               tcp_make_ack (tc0, b0);
 320               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0);
 321               goto error;
 322             }
 323         }
 324       goto drop;
 325     }
 326
 327   /* 1st: check sequence number */
 328   if (!tcp_segment_in_rcv_wnd (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
 329                                vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end))
 330     {
 331       *error0 = TCP_ERROR_RCV_WND;
 332
 333       /* If our window is 0 and the packet is in sequence, let it pass
 334        * through for ack processing. It should be dropped later. */
 335       if (!(tc0->rcv_wnd == 0
 336             && tc0->rcv_nxt == vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number))
 337         {
 338           /* If not RST, send dup ack */
 339           if (!tcp_rst (th0))
 340             {
 341               tcp_make_ack (tc0, b0);
 342               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0);
 343               goto error;
 344             }
 345           goto drop;
 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 drop;
 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_make_synack (tc0, b0);
 366           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, tc0, 0);
 367         }
 368       else
 369         {
 370           tcp_make_ack (tc0, b0);
 371           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, tc0);
 372         }
 373       goto error;
 374     }
 375
 376   /* If segment in window, save timestamp */
 377   tcp_update_timestamp (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
 378                         vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
 379   return 0;
 380
 381 drop:
 382   *next0 = tcp_next_drop (tc0->c_is_ip4);
 383   return -1;
 384 error:
 385   *next0 = tcp_next_output (tc0->c_is_ip4);
 386   return -1;
 387 }
 388
 389 always_inline int
 390 tcp_rcv_ack_is_acceptable (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * tb0)
 391 {
 392   /* SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT */
 393   return (seq_leq (tc0->snd_una, vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number)
 394           && seq_leq (vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number, tc0->snd_nxt));
 395 }
 396
 397 /**
 398  * Compute smoothed RTT as per VJ's '88 SIGCOMM and RFC6298
 399  *
 400  * Note that although the original article, srtt and rttvar are scaled
 401  * to minimize round-off errors, here we don't. Instead, we rely on
 402  * better precision time measurements.
 403  *
 404  * TODO support us rtt resolution
 405  */
 406 static void
 407 tcp_estimate_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 mrtt)
 408 {
 409   int err, diff;
 410
 411   if (tc->srtt != 0)
 412     {
 413       err = mrtt - tc->srtt;
 414
 415       /* XXX Drop in RTT results in RTTVAR increase and bigger RTO.
 416        * The increase should be bound */
 417       tc->srtt = clib_max ((int) tc->srtt + (err >> 3), 1);
 418       diff = (clib_abs (err) - (int) tc->rttvar) >> 2;
 419       tc->rttvar = clib_max ((int) tc->rttvar + diff, 1);
 420     }
 421   else
 422     {
 423       /* First measurement. */
 424       tc->srtt = mrtt;
 425       tc->rttvar = mrtt >> 1;
 426     }
 427 }
 428
 429 void
 430 tcp_update_rto (tcp_connection_t * tc)
 431 {
 432   tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
 433   tc->rto = clib_max (tc->rto, TCP_RTO_MIN);
 434 }
 435
 436 /**
 437  * Update RTT estimate and RTO timer
 438  *
 439  * Measure RTT: We have two sources of RTT measurements: TSOPT and ACK
 440  * timing. Middle boxes are known to fiddle with TCP options so we
 441  * should give higher priority to ACK timing.
 442  *
 443  * This should be called only if previously sent bytes have been acked.
 444  *
 445  * return 1 if valid rtt 0 otherwise
 446  */
 447 static int
 448 tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 449 {
 450   u32 mrtt = 0;
 451
 452   /* Karn's rule, part 1. Don't use retransmitted segments to estimate
 453    * RTT because they're ambiguous. */
 454   if (tcp_in_cong_recovery (tc) || tc->sack_sb.sacked_bytes)
 455     goto done;
 456
 457   if (tc->rtt_ts && seq_geq (ack, tc->rtt_seq))
 458     {
 459       mrtt = tcp_time_now () - tc->rtt_ts;
 460     }
 461   /* As per RFC7323 TSecr can be used for RTTM only if the segment advances
 462    * snd_una, i.e., the left side of the send window:
 463    * seq_lt (tc->snd_una, ack). This is a condition for calling update_rtt */
 464   else if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->rcv_opts.tsecr)
 465     {
 466       mrtt = tcp_time_now () - tc->rcv_opts.tsecr;
 467     }
 468
 469   /* Ignore dubious measurements */
 470   if (mrtt == 0 || mrtt > TCP_RTT_MAX)
 471     goto done;
 472
 473   tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
 474
 475 done:
 476
 477   /* Allow measuring of a new RTT */
 478   tc->rtt_ts = 0;
 479
 480   /* If we got here something must've been ACKed so make sure boff is 0,
 481    * even if mrrt is not valid since we update the rto lower */
 482   tc->rto_boff = 0;
 483   tcp_update_rto (tc);
 484
 485   return 0;
 486 }
 487
 488 /**
 489  * Dequeue bytes that have been acked and while at it update RTT estimates.
 490  */
 491 static void
 492 tcp_dequeue_acked (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 493 {
 494   /* Dequeue the newly ACKed add SACKed bytes */
 495   stream_session_dequeue_drop (&tc->connection,
 496                                tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv);
 497
 498   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
 499
 500   /* Update rtt and rto */
 501   tcp_update_rtt (tc, ack);
 502
 503   /* If everything has been acked, stop retransmit timer
 504    * otherwise update. */
 505   tcp_retransmit_timer_update (tc);
 506 }
 507
 508 /**
 509  * Check if duplicate ack as per RFC5681 Sec. 2
 510  */
 511 static u8
 512 tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 prev_snd_wnd,
 513                    u32 prev_snd_una)
 514 {
 515   return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == prev_snd_una)
 516           && seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_una)
 517           && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
 518           && (prev_snd_wnd == tc->snd_wnd));
 519 }
 520
 521 /**
 522  * Checks if ack is a congestion control event.
 523  */
 524 static u8
 525 tcp_ack_is_cc_event (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
 526                      u32 prev_snd_wnd, u32 prev_snd_una, u8 * is_dack)
 527 {
 528   /* Check if ack is duplicate. Per RFC 6675, ACKs that SACK new data are
 529    * defined to be 'duplicate' */
 530   *is_dack = tc->sack_sb.last_sacked_bytes
 531     || tcp_ack_is_dupack (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una);
 532
 533   return ((*is_dack || tcp_in_cong_recovery (tc)) && !tcp_is_lost_fin (tc));
 534 }
 535
 536 void
 537 scoreboard_remove_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
 538 {
 539   sack_scoreboard_hole_t *next, *prev;
 540
 541   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 542     {
 543       next = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
 544       next->prev = hole->prev;
 545     }
 546   else
 547     {
 548       sb->tail = hole->prev;
 549     }
 550
 551   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 552     {
 553       prev = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
 554       prev->next = hole->next;
 555     }
 556   else
 557     {
 558       sb->head = hole->next;
 559     }
 560
 561   if (scoreboard_hole_index (sb, hole) == sb->cur_rxt_hole)
 562     sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
 563
 564   /* Poison the entry */
 565   if (CLIB_DEBUG > 0)
 566     memset (hole, 0xfe, sizeof (*hole));
 567
 568   pool_put (sb->holes, hole);
 569 }
 570
 571 sack_scoreboard_hole_t *
 572 scoreboard_insert_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 prev_index,
 573                         u32 start, u32 end)
 574 {
 575   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next, *prev;
 576   u32 hole_index;
 577
 578   pool_get (sb->holes, hole);
 579   memset (hole, 0, sizeof (*hole));
 580
 581   hole->start = start;
 582   hole->end = end;
 583   hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
 584
 585   prev = scoreboard_get_hole (sb, prev_index);
 586   if (prev)
 587     {
 588       hole->prev = prev_index;
 589       hole->next = prev->next;
 590
 591       if ((next = scoreboard_next_hole (sb, hole)))
 592         next->prev = hole_index;
 593       else
 594         sb->tail = hole_index;
 595
 596       prev->next = hole_index;
 597     }
 598   else
 599     {
 600       sb->head = hole_index;
 601       hole->prev = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
 602       hole->next = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
 603     }
 604
 605   return hole;
 606 }
 607
 608 void
 609 scoreboard_update_bytes (tcp_connection_t * tc, sack_scoreboard_t * sb)
 610 {
 611   sack_scoreboard_hole_t *hole, *prev;
 612   u32 bytes = 0, blks = 0;
 613
 614   sb->lost_bytes = 0;
 615   sb->sacked_bytes = 0;
 616   hole = scoreboard_last_hole (sb);
 617   if (!hole)
 618     return;
 619
 620   if (seq_gt (sb->high_sacked, hole->end))
 621     {
 622       bytes = sb->high_sacked - hole->end;
 623       blks = 1;
 624     }
 625
 626   while ((prev = scoreboard_prev_hole (sb, hole))
 627          && (bytes < (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss
 628              && blks < TCP_DUPACK_THRESHOLD))
 629     {
 630       bytes += hole->start - prev->end;
 631       blks++;
 632       hole = prev;
 633     }
 634
 635   while (hole)
 636     {
 637       sb->lost_bytes += scoreboard_hole_bytes (hole);
 638       hole->is_lost = 1;
 639       prev = hole;
 640       hole = scoreboard_prev_hole (sb, hole);
 641       if (hole)
 642         bytes += prev->start - hole->end;
 643     }
 644   sb->sacked_bytes = bytes;
 645 }
 646
 647 /**
 648  * Figure out the next hole to retransmit
 649  *
 650  * Follows logic proposed in RFC6675 Sec. 4, NextSeg()
 651  */
 652 sack_scoreboard_hole_t *
 653 scoreboard_next_rxt_hole (sack_scoreboard_t * sb,
 654                           sack_scoreboard_hole_t * start,
 655                           u8 have_sent_1_smss,
 656                           u8 * can_rescue, u8 * snd_limited)
 657 {
 658   sack_scoreboard_hole_t *hole = 0;
 659
 660   hole = start ? start : scoreboard_first_hole (sb);
 661   while (hole && seq_leq (hole->end, sb->high_rxt) && hole->is_lost)
 662     hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
 663
 664   /* Nothing, return */
 665   if (!hole)
 666     {
 667       sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
 668       return 0;
 669     }
 670
 671   /* Rule (1): if higher than rxt, less than high_sacked and lost */
 672   if (hole->is_lost && seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
 673     {
 674       sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
 675     }
 676   else
 677     {
 678       /* Rule (2): output takes care of transmitting new data */
 679       if (!have_sent_1_smss)
 680         {
 681           hole = 0;
 682           sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
 683         }
 684       /* Rule (3): if hole not lost */
 685       else if (seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
 686         {
 687           *snd_limited = 1;
 688           sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
 689         }
 690       /* Rule (4): if hole beyond high_sacked */
 691       else
 692         {
 693           ASSERT (seq_geq (hole->start, sb->high_sacked));
 694           *snd_limited = 1;
 695           *can_rescue = 1;
 696           /* HighRxt MUST NOT be updated */
 697           return 0;
 698         }
 699     }
 700
 701   if (hole && seq_lt (sb->high_rxt, hole->start))
 702     sb->high_rxt = hole->start;
 703
 704   return hole;
 705 }
 706
 707 void
 708 scoreboard_init_high_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 seq)
 709 {
 710   sack_scoreboard_hole_t *hole;
 711   hole = scoreboard_first_hole (sb);
 712   if (hole)
 713     {
 714       seq = seq_gt (seq, hole->start) ? seq : hole->start;
 715       sb->cur_rxt_hole = sb->head;
 716     }
 717   sb->high_rxt = seq;
 718 }
 719
 720 /**
 721  * Test that scoreboard is sane after recovery
 722  *
 723  * Returns 1 if scoreboard is empty or if first hole beyond
 724  * snd_una.
 725  */
 726 u8
 727 tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tcp_connection_t * tc)
 728 {
 729   sack_scoreboard_hole_t *hole;
 730   hole = scoreboard_first_hole (&tc->sack_sb);
 731   return (!hole || seq_geq (hole->start, tc->snd_una));
 732 }
 733
 734 void
 735 tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
 736 {
 737   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
 738   sack_block_t *blk, tmp;
 739   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next_hole, *last_hole;
 740   u32 blk_index = 0, old_sacked_bytes, hole_index;
 741   int i, j;
 742
 743   sb->last_sacked_bytes = 0;
 744   sb->snd_una_adv = 0;
 745   old_sacked_bytes = sb->sacked_bytes;
 746   sb->last_bytes_delivered = 0;
 747
 748   if (!tcp_opts_sack (&tc->rcv_opts)
 749       && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 750     return;
 751
 752   /* Remove invalid blocks */
 753   blk = tc->rcv_opts.sacks;
 754   while (blk < vec_end (tc->rcv_opts.sacks))
 755     {
 756       if (seq_lt (blk->start, blk->end)
 757           && seq_gt (blk->start, tc->snd_una)
 758           && seq_gt (blk->start, ack) && seq_leq (blk->end, tc->snd_una_max))
 759         {
 760           blk++;
 761           continue;
 762         }
 763       vec_del1 (tc->rcv_opts.sacks, blk - tc->rcv_opts.sacks);
 764     }
 765
 766   /* Add block for cumulative ack */
 767   if (seq_gt (ack, tc->snd_una))
 768     {
 769       tmp.start = tc->snd_una;
 770       tmp.end = ack;
 771       vec_add1 (tc->rcv_opts.sacks, tmp);
 772     }
 773
 774   if (vec_len (tc->rcv_opts.sacks) == 0)
 775     return;
 776
 777   tcp_scoreboard_trace_add (tc, ack);
 778
 779   /* Make sure blocks are ordered */
 780   for (i = 0; i < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); i++)
 781     for (j = i + 1; j < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); j++)
 782       if (seq_lt (tc->rcv_opts.sacks[j].start, tc->rcv_opts.sacks[i].start))
 783         {
 784           tmp = tc->rcv_opts.sacks[i];
 785           tc->rcv_opts.sacks[i] = tc->rcv_opts.sacks[j];
 786           tc->rcv_opts.sacks[j] = tmp;
 787         }
 788
 789   if (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
 790     {
 791       /* If no holes, insert the first that covers all outstanding bytes */
 792       last_hole = scoreboard_insert_hole (sb, TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX,
 793                                           tc->snd_una, tc->snd_una_max);
 794       sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, last_hole);
 795       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
 796       sb->high_sacked = tmp.end;
 797     }
 798   else
 799     {
 800       /* If we have holes but snd_una_max is beyond the last hole, update
 801        * last hole end */
 802       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
 803       last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
 804       if (seq_gt (tc->snd_una_max, last_hole->end))
 805         {
 806           if (seq_geq (last_hole->start, sb->high_sacked))
 807             {
 808               last_hole->end = tc->snd_una_max;
 809             }
 810           /* New hole after high sacked block */
 811           else if (seq_lt (sb->high_sacked, tc->snd_una_max))
 812             {
 813               scoreboard_insert_hole (sb, sb->tail, sb->high_sacked,
 814                                       tc->snd_una_max);
 815             }
 816         }
 817       /* Keep track of max byte sacked for when the last hole
 818        * is acked */
 819       if (seq_gt (tmp.end, sb->high_sacked))
 820         sb->high_sacked = tmp.end;
 821     }
 822
 823   /* Walk the holes with the SACK blocks */
 824   hole = pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
 825   while (hole && blk_index < vec_len (tc->rcv_opts.sacks))
 826     {
 827       blk = &tc->rcv_opts.sacks[blk_index];
 828       if (seq_leq (blk->start, hole->start))
 829         {
 830           /* Block covers hole. Remove hole */
 831           if (seq_geq (blk->end, hole->end))
 832             {
 833               next_hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
 834
 835               /* Byte accounting: snd_una needs to be advanced */
 836               if (blk->end == ack)
 837                 {
 838                   if (next_hole)
 839                     {
 840                       if (seq_lt (ack, next_hole->start))
 841                         sb->snd_una_adv = next_hole->start - ack;
 842                       sb->last_bytes_delivered +=
 843                         next_hole->start - hole->end;
 844                     }
 845                   else
 846                     {
 847                       ASSERT (seq_geq (sb->high_sacked, ack));
 848                       sb->snd_una_adv = sb->high_sacked - ack;
 849                       sb->last_bytes_delivered += sb->high_sacked - hole->end;
 850                     }
 851                 }
 852
 853               scoreboard_remove_hole (sb, hole);
 854               hole = next_hole;
 855             }
 856           /* Partial 'head' overlap */
 857           else
 858             {
 859               if (seq_gt (blk->end, hole->start))
 860                 {
 861                   hole->start = blk->end;
 862                 }
 863               blk_index++;
 864             }
 865         }
 866       else
 867         {
 868           /* Hole must be split */
 869           if (seq_lt (blk->end, hole->end))
 870             {
 871               hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
 872               next_hole = scoreboard_insert_hole (sb, hole_index, blk->end,
 873                                                   hole->end);
 874
 875               /* Pool might've moved */
 876               hole = scoreboard_get_hole (sb, hole_index);
 877               hole->end = blk->start;
 878               blk_index++;
 879               ASSERT (hole->next == scoreboard_hole_index (sb, next_hole));
 880             }
 881           else if (seq_lt (blk->start, hole->end))
 882             {
 883               hole->end = blk->start;
 884             }
 885           hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
 886         }
 887     }
 888
 889   scoreboard_update_bytes (tc, sb);
 890   sb->last_sacked_bytes = sb->sacked_bytes
 891     - (old_sacked_bytes - sb->last_bytes_delivered);
 892   ASSERT (sb->last_sacked_bytes <= sb->sacked_bytes);
 893   ASSERT (sb->sacked_bytes == 0
 894           || sb->sacked_bytes < tc->snd_una_max - seq_max (tc->snd_una, ack));
 895   ASSERT (sb->last_sacked_bytes + sb->lost_bytes <= tc->snd_una_max
 896           - seq_max (tc->snd_una, ack));
 897   ASSERT (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX || tcp_in_recovery (tc)
 898           || sb->holes[sb->head].start == ack + sb->snd_una_adv);
 899 }
 900
 901 /**
 902  * Try to update snd_wnd based on feedback received from peer.
 903  *
 904  * If successful, and new window is 'effectively' 0, activate persist
 905  * timer.
 906  */
 907 static void
 908 tcp_update_snd_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 ack, u32 snd_wnd)
 909 {
 910   /* If (SND.WL1 < SEG.SEQ or (SND.WL1 = SEG.SEQ and SND.WL2 =< SEG.ACK)), set
 911    * SND.WND <- SEG.WND, set SND.WL1 <- SEG.SEQ, and set SND.WL2 <- SEG.ACK */
 912   if (seq_lt (tc->snd_wl1, seq)
 913       || (tc->snd_wl1 == seq && seq_leq (tc->snd_wl2, ack)))
 914     {
 915       tc->snd_wnd = snd_wnd;
 916       tc->snd_wl1 = seq;
 917       tc->snd_wl2 = ack;
 918       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SND_WND, tc);
 919
 920       if (tc->snd_wnd < tc->snd_mss)
 921         {
 922           /* Set persist timer if not set and we just got 0 wnd */
 923           if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_PERSIST)
 924               && !tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT))
 925             tcp_persist_timer_set (tc);
 926         }
 927       else
 928         {
 929           tcp_persist_timer_reset (tc);
 930           if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
 931             {
 932               tc->rto_boff = 0;
 933               tcp_update_rto (tc);
 934             }
 935         }
 936     }
 937 }
 938
 939 /**
 940  * Init loss recovery/fast recovery.
 941  *
 942  * Triggered by dup acks as opposed to timer timeout. Note that cwnd is
 943  * updated in @ref tcp_cc_handle_event after fast retransmit
 944  */
 945 void
 946 tcp_cc_init_congestion (tcp_connection_t * tc)
 947 {
 948   tcp_fastrecovery_on (tc);
 949   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
 950   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
 951   tc->cc_algo->congestion (tc);
 952   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 4);
 953 }
 954
 955 static void
 956 tcp_cc_recovery_exit (tcp_connection_t * tc)
 957 {
 958   tc->rto_boff = 0;
 959   tcp_update_rto (tc);
 960   tc->snd_rxt_ts = 0;
 961   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
 962   tcp_recovery_off (tc);
 963   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
 964 }
 965
 966 void
 967 tcp_cc_fastrecovery_exit (tcp_connection_t * tc)
 968 {
 969   tc->cc_algo->recovered (tc);
 970   tc->snd_rxt_bytes = 0;
 971   tc->rcv_dupacks = 0;
 972   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
 973   tcp_fastrecovery_off (tc);
 974   tcp_fastrecovery_1_smss_off (tc);
 975   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
 976 }
 977
 978 static void
 979 tcp_cc_congestion_undo (tcp_connection_t * tc)
 980 {
 981   tc->cwnd = tc->prev_cwnd;
 982   tc->ssthresh = tc->prev_ssthresh;
 983   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
 984   tc->rcv_dupacks = 0;
 985   if (tcp_in_recovery (tc))
 986     tcp_cc_recovery_exit (tc);
 987   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
 988   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 5);
 989   /* TODO extend for fastrecovery */
 990 }
 991
 992 static u8
 993 tcp_cc_is_spurious_retransmit (tcp_connection_t * tc)
 994 {
 995   return (tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff == 1
 996           && tc->snd_rxt_ts
 997           && tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
 998           && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsecr, tc->snd_rxt_ts));
 999 }
1000
1001 int
1002 tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
1003 {
1004   ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
1005   if (tcp_cc_is_spurious_retransmit (tc))
1006     {
1007       clib_warning ("here");
1008       tcp_cc_congestion_undo (tc);
1009       return 1;
1010     }
1011
1012   if (tcp_in_recovery (tc))
1013     tcp_cc_recovery_exit (tc);
1014   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1015     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1016
1017   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
1018   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc));
1019   ASSERT (tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tc));
1020   return 0;
1021 }
1022
1023 static void
1024 tcp_cc_update (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
1025 {
1026   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc) || tcp_is_lost_fin (tc));
1027
1028   /* Congestion avoidance */
1029   tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
1030   tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1031
1032   /* If a cumulative ack, make sure dupacks is 0 */
1033   tc->rcv_dupacks = 0;
1034
1035   /* When dupacks hits the threshold we only enter fast retransmit if
1036    * cumulative ack covers more than snd_congestion. Should snd_una
1037    * wrap this test may fail under otherwise valid circumstances.
1038    * Therefore, proactively update snd_congestion when wrap detected. */
1039   if (PREDICT_FALSE
1040       (seq_leq (tc->snd_congestion, tc->snd_una - tc->bytes_acked)
1041        && seq_gt (tc->snd_congestion, tc->snd_una)))
1042     tc->snd_congestion = tc->snd_una - 1;
1043 }
1044
1045 static u8
1046 tcp_should_fastrecover_sack (tcp_connection_t * tc)
1047 {
1048   return (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss < tc->sack_sb.sacked_bytes;
1049 }
1050
1051 static u8
1052 tcp_should_fastrecover (tcp_connection_t * tc)
1053 {
1054   return (tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD
1055           || tcp_should_fastrecover_sack (tc));
1056 }
1057
1058 /**
1059  * One function to rule them all ... and in the darkness bind them
1060  */
1061 static void
1062 tcp_cc_handle_event (tcp_connection_t * tc, u32 is_dack)
1063 {
1064   u32 rxt_delivered;
1065
1066   /*
1067    * Duplicate ACK. Check if we should enter fast recovery, or if already in
1068    * it account for the bytes that left the network.
1069    */
1070   if (is_dack && !tcp_in_recovery (tc))
1071     {
1072       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
1073       ASSERT (tc->snd_una != tc->snd_una_max
1074               || tc->sack_sb.last_sacked_bytes);
1075
1076       tc->rcv_dupacks++;
1077
1078       /* Pure duplicate ack. If some data got acked, it's handled lower */
1079       if (tc->rcv_dupacks > TCP_DUPACK_THRESHOLD && !tc->bytes_acked)
1080         {
1081           ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1082           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1083           return;
1084         }
1085       else if (tcp_should_fastrecover (tc))
1086         {
1087           ASSERT (!tcp_in_fastrecovery (tc));
1088
1089           /* If of of the two conditions lower hold, reset dupacks because
1090            * we're probably after timeout (RFC6582 heuristics).
1091            * If Cumulative ack does not cover more than congestion threshold,
1092            * and:
1093            * 1) The following doesn't hold: The congestion window is greater
1094            *    than SMSS bytes and the difference between highest_ack
1095            *    and prev_highest_ack is at most 4*SMSS bytes
1096            * 2) Echoed timestamp in the last non-dup ack does not equal the
1097            *    stored timestamp
1098            */
1099           if (seq_leq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1100               && ((!(tc->cwnd > tc->snd_mss
1101                      && tc->bytes_acked <= 4 * tc->snd_mss))
1102                   || (tc->rcv_opts.tsecr != tc->tsecr_last_ack)))
1103             {
1104               tc->rcv_dupacks = 0;
1105               return;
1106             }
1107
1108           tcp_cc_init_congestion (tc);
1109           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1110
1111           /* The first segment MUST be retransmitted */
1112           tcp_retransmit_first_unacked (tc);
1113
1114           /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
1115            * three segments that have left the network and should've been
1116            * buffered at the receiver XXX */
1117           tc->cwnd = tc->ssthresh + tc->rcv_dupacks * tc->snd_mss;
1118           ASSERT (tc->cwnd >= tc->snd_mss);
1119
1120           /* If cwnd allows, send more data */
1121           if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1122             {
1123               scoreboard_init_high_rxt (&tc->sack_sb,
1124                                         tc->snd_una + tc->snd_mss);
1125               tcp_fast_retransmit_sack (tc);
1126             }
1127           else
1128             {
1129               tcp_fast_retransmit_no_sack (tc);
1130             }
1131
1132           return;
1133         }
1134       else if (!tc->bytes_acked
1135                || (tc->bytes_acked && !tcp_in_cong_recovery (tc)))
1136         {
1137           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1138           return;
1139         }
1140       else
1141         goto partial_ack;
1142     }
1143
1144   if (!tc->bytes_acked)
1145     return;
1146
1147 partial_ack:
1148   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
1149
1150   /*
1151    * Legitimate ACK. 1) See if we can exit recovery
1152    */
1153   /* XXX limit this only to first partial ack? */
1154   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1155
1156   if (seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion))
1157     {
1158       /* If spurious return, we've already updated everything */
1159       if (tcp_cc_recover (tc))
1160         {
1161           tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1162           return;
1163         }
1164
1165       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1166
1167       /* Treat as congestion avoidance ack */
1168       tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
1169       tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1170       return;
1171     }
1172
1173   /*
1174    * Legitimate ACK. 2) If PARTIAL ACK try to retransmit
1175    */
1176
1177   /* RFC6675: If the incoming ACK is a cumulative acknowledgment,
1178    * reset dupacks to 0. Also needed if in congestion recovery */
1179   tc->rcv_dupacks = 0;
1180
1181   /* Post RTO timeout don't try anything fancy */
1182   if (tcp_in_recovery (tc))
1183     {
1184       tc->cc_algo->rcv_ack (tc);
1185       tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1186       return;
1187     }
1188
1189   /* Remove retransmitted bytes that have been delivered */
1190   ASSERT (tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1191           >= tc->sack_sb.last_bytes_delivered
1192           || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT));
1193
1194   if (seq_lt (tc->snd_una, tc->sack_sb.high_rxt))
1195     {
1196       /* If we have sacks and we haven't gotten an ack beyond high_rxt,
1197        * remove sacked bytes delivered */
1198       rxt_delivered = tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1199         - tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
1200       ASSERT (tc->snd_rxt_bytes >= rxt_delivered);
1201       tc->snd_rxt_bytes -= rxt_delivered;
1202     }
1203   else
1204     {
1205       /* Either all retransmitted holes have been acked, or we're
1206        * "in the blind" and retransmitting segment by segment */
1207       tc->snd_rxt_bytes = 0;
1208     }
1209
1210   tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK);
1211
1212   /*
1213    * Since this was a partial ack, try to retransmit some more data
1214    */
1215   tcp_fast_retransmit (tc);
1216 }
1217
1218 void
1219 tcp_cc_init (tcp_connection_t * tc)
1220 {
1221   tc->cc_algo = tcp_cc_algo_get (TCP_CC_NEWRENO);
1222   tc->cc_algo->init (tc);
1223 }
1224
1225 /**
1226  * Process incoming ACK
1227  */
1228 static int
1229 tcp_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1230              tcp_header_t * th, u32 * next, u32 * error)
1231 {
1232   u32 prev_snd_wnd, prev_snd_una;
1233   u8 is_dack;
1234
1235   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_STAT, tc);
1236
1237   /* If the ACK acks something not yet sent (SEG.ACK > SND.NXT) */
1238   if (PREDICT_FALSE (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_nxt)))
1239     {
1240       /* If we have outstanding data and this is within the window, accept it,
1241        * probably retransmit has timed out. Otherwise ACK segment and then
1242        * drop it */
1243       if (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una_max))
1244         {
1245           tcp_make_ack (tc, b);
1246           *next = tcp_next_output (tc->c_is_ip4);
1247           *error = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
1248           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 0,
1249                        vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1250           return -1;
1251         }
1252
1253       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 2,
1254                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1255
1256       tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
1257       *error = TCP_ERROR_ACK_FUTURE;
1258     }
1259
1260   /* If old ACK, probably it's an old dupack */
1261   if (PREDICT_FALSE (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una)))
1262     {
1263       *error = TCP_ERROR_ACK_OLD;
1264       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 1,
1265                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1266       if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
1267         {
1268           tcp_cc_handle_event (tc, 1);
1269         }
1270       /* Don't drop yet */
1271       return 0;
1272     }
1273
1274   /*
1275    * Looks okay, process feedback
1276    */
1277
1278   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1279     tcp_rcv_sacks (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1280
1281   prev_snd_wnd = tc->snd_wnd;
1282   prev_snd_una = tc->snd_una;
1283   tcp_update_snd_wnd (tc, vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
1284                       vnet_buffer (b)->tcp.ack_number,
1285                       clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale);
1286   tc->bytes_acked = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number - tc->snd_una;
1287   tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number + tc->sack_sb.snd_una_adv;
1288   tcp_validate_txf_size (tc, tc->bytes_acked);
1289
1290   if (tc->bytes_acked)
1291     tcp_dequeue_acked (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1292
1293   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
1294
1295   /*
1296    * Check if we have congestion event
1297    */
1298
1299   if (tcp_ack_is_cc_event (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una, &is_dack))
1300     {
1301       tcp_cc_handle_event (tc, is_dack);
1302       if (!tcp_in_cong_recovery (tc))
1303         return 0;
1304       *error = TCP_ERROR_ACK_DUP;
1305       return vnet_buffer (b)->tcp.data_len ? 0 : -1;
1306     }
1307
1308   /*
1309    * Update congestion control (slow start/congestion avoidance)
1310    */
1311   tcp_cc_update (tc, b);
1312   *error = TCP_ERROR_ACK_OK;
1313   return 0;
1314 }
1315
1316 static u8
1317 tcp_sack_vector_is_sane (sack_block_t * sacks)
1318 {
1319   int i;
1320   for (i = 1; i < vec_len (sacks); i++)
1321     {
1322       if (sacks[i - 1].end == sacks[i].start)
1323         return 0;
1324     }
1325   return 1;
1326 }
1327
1328 /**
1329  * Build SACK list as per RFC2018.
1330  *
1331  * Makes sure the first block contains the segment that generated the current
1332  * ACK and the following ones are the ones most recently reported in SACK
1333  * blocks.
1334  *
1335  * @param tc TCP connection for which the SACK list is updated
1336  * @param start Start sequence number of the newest SACK block
1337  * @param end End sequence of the newest SACK block
1338  */
1339 void
1340 tcp_update_sack_list (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end)
1341 {
1342   sack_block_t *new_list = 0, *block = 0;
1343   int i;
1344
1345   /* If the first segment is ooo add it to the list. Last write might've moved
1346    * rcv_nxt over the first segment. */
1347   if (seq_lt (tc->rcv_nxt, start))
1348     {
1349       vec_add2 (new_list, block, 1);
1350       block->start = start;
1351       block->end = end;
1352     }
1353
1354   /* Find the blocks still worth keeping. */
1355   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
1356     {
1357       /* Discard if rcv_nxt advanced beyond current block */
1358       if (seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, tc->rcv_nxt))
1359         continue;
1360
1361       /* Merge or drop if segment overlapped by the new segment */
1362       if (block && (seq_geq (tc->snd_sacks[i].end, new_list[0].start)
1363                     && seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].end)))
1364         {
1365           if (seq_lt (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].start))
1366             new_list[0].start = tc->snd_sacks[i].start;
1367           if (seq_lt (new_list[0].end, tc->snd_sacks[i].end))
1368             new_list[0].end = tc->snd_sacks[i].end;
1369           continue;
1370         }
1371
1372       /* Save to new SACK list if we have space. */
1373       if (vec_len (new_list) < TCP_MAX_SACK_BLOCKS)
1374         {
1375           vec_add1 (new_list, tc->snd_sacks[i]);
1376         }
1377       else
1378         {
1379           clib_warning ("sack discarded");
1380         }
1381     }
1382
1383   ASSERT (vec_len (new_list) <= TCP_MAX_SACK_BLOCKS);
1384
1385   /* Replace old vector with new one */
1386   vec_free (tc->snd_sacks);
1387   tc->snd_sacks = new_list;
1388
1389   /* Segments should not 'touch' */
1390   ASSERT (tcp_sack_vector_is_sane (tc->snd_sacks));
1391 }
1392
1393 /** Enqueue data for delivery to application */
1394 always_inline int
1395 tcp_session_enqueue_data (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1396                           u16 data_len)
1397 {
1398   int written, error = TCP_ERROR_ENQUEUED;
1399
1400   ASSERT (seq_geq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1401   ASSERT (data_len);
1402   written = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b, 0,
1403                                                1 /* queue event */ , 1);
1404
1405   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 0, data_len, written);
1406
1407   /* Update rcv_nxt */
1408   if (PREDICT_TRUE (written == data_len))
1409     {
1410       tc->rcv_nxt += written;
1411     }
1412   /* If more data written than expected, account for out-of-order bytes. */
1413   else if (written > data_len)
1414     {
1415       tc->rcv_nxt += written;
1416
1417       /* Send ACK confirming the update */
1418       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1419     }
1420   else if (written > 0)
1421     {
1422       /* We've written something but FIFO is probably full now */
1423       tc->rcv_nxt += written;
1424
1425       /* Depending on how fast the app is, all remaining buffers in burst will
1426        * not be enqueued. Inform peer */
1427       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1428
1429       error = TCP_ERROR_PARTIALLY_ENQUEUED;
1430     }
1431   else
1432     {
1433       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1434       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1435     }
1436
1437   /* Update SACK list if need be */
1438   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1439     {
1440       /* Remove SACK blocks that have been delivered */
1441       tcp_update_sack_list (tc, tc->rcv_nxt, tc->rcv_nxt);
1442     }
1443
1444   return error;
1445 }
1446
1447 /** Enqueue out-of-order data */
1448 always_inline int
1449 tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1450                          u16 data_len)
1451 {
1452   stream_session_t *s0;
1453   int rv, offset;
1454
1455   ASSERT (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1456   ASSERT (data_len);
1457
1458   /* Enqueue out-of-order data with relative offset */
1459   rv = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b,
1460                                           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number -
1461                                           tc->rcv_nxt, 0 /* queue event */ ,
1462                                           0);
1463
1464   /* Nothing written */
1465   if (rv)
1466     {
1467       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, 0);
1468       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1469     }
1470
1471   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, data_len);
1472
1473   /* Update SACK list if in use */
1474   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1475     {
1476       ooo_segment_t *newest;
1477       u32 start, end;
1478
1479       s0 = session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
1480
1481       /* Get the newest segment from the fifo */
1482       newest = svm_fifo_newest_ooo_segment (s0->server_rx_fifo);
1483       if (newest)
1484         {
1485           offset = ooo_segment_offset (s0->server_rx_fifo, newest);
1486           ASSERT (offset <= vnet_buffer (b)->tcp.seq_number - tc->rcv_nxt);
1487           start = tc->rcv_nxt + offset;
1488           end = start + ooo_segment_length (s0->server_rx_fifo, newest);
1489           tcp_update_sack_list (tc, start, end);
1490           svm_fifo_newest_ooo_segment_reset (s0->server_rx_fifo);
1491         }
1492     }
1493
1494   return TCP_ERROR_ENQUEUED_OOO;
1495 }
1496
1497 /**
1498  * Check if ACK could be delayed. If ack can be delayed, it should return
1499  * true for a full frame. If we're always acking return 0.
1500  */
1501 always_inline int
1502 tcp_can_delack (tcp_connection_t * tc)
1503 {
1504   /* Send ack if ... */
1505   if (TCP_ALWAYS_ACK
1506       /* just sent a rcv wnd 0 */
1507       || (tc->flags & TCP_CONN_SENT_RCV_WND0) != 0
1508       /* constrained to send ack */
1509       || (tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) != 0
1510       /* we're almost out of tx wnd */
1511       || tcp_available_snd_space (tc) < 4 * tc->snd_mss)
1512     return 0;
1513
1514   return 1;
1515 }
1516
1517 static int
1518 tcp_buffer_discard_bytes (vlib_buffer_t * b, u32 n_bytes_to_drop)
1519 {
1520   u32 discard, first = b->current_length;
1521   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1522
1523   /* Handle multi-buffer segments */
1524   if (n_bytes_to_drop > b->current_length)
1525     {
1526       if (!(b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1527         return -1;
1528       do
1529         {
1530           discard = clib_min (n_bytes_to_drop, b->current_length);
1531           vlib_buffer_advance (b, discard);
1532           b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
1533           n_bytes_to_drop -= discard;
1534         }
1535       while (n_bytes_to_drop);
1536       if (n_bytes_to_drop > first)
1537         b->total_length_not_including_first_buffer -= n_bytes_to_drop - first;
1538     }
1539   else
1540     vlib_buffer_advance (b, n_bytes_to_drop);
1541   vnet_buffer (b)->tcp.data_len -= n_bytes_to_drop;
1542   return 0;
1543 }
1544
1545 /**
1546  * Receive buffer for connection and handle acks
1547  *
1548  * It handles both in order or out-of-order data.
1549  */
1550 static int
1551 tcp_segment_rcv (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 * next0)
1552 {
1553   u32 error, n_bytes_to_drop, n_data_bytes;
1554
1555   vlib_buffer_advance (b, vnet_buffer (b)->tcp.data_offset);
1556   n_data_bytes = vnet_buffer (b)->tcp.data_len;
1557   ASSERT (n_data_bytes);
1558
1559   /* Handle out-of-order data */
1560   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number != tc->rcv_nxt))
1561     {
1562       /* Old sequence numbers allowed through because they overlapped
1563        * the rx window */
1564       if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt))
1565         {
1566           /* Completely in the past (possible retransmit). Ack
1567            * retransmissions since we may not have any data to send */
1568           if (seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end, tc->rcv_nxt))
1569             {
1570               tcp_make_ack (tc, b);
1571               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1572               *next0 = tcp_next_output (tc->c_is_ip4);
1573               goto done;
1574             }
1575
1576           /* Chop off the bytes in the past and see if what is left
1577            * can be enqueued in order */
1578           n_bytes_to_drop = tc->rcv_nxt - vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
1579           n_data_bytes -= n_bytes_to_drop;
1580           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = tc->rcv_nxt;
1581           if (tcp_buffer_discard_bytes (b, n_bytes_to_drop))
1582             {
1583               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1584               *next0 = tcp_next_drop (tc->c_is_ip4);
1585               goto done;
1586             }
1587           goto in_order;
1588         }
1589
1590       /* RFC2581: Enqueue and send DUPACK for fast retransmit */
1591       error = tcp_session_enqueue_ooo (tc, b, n_data_bytes);
1592       *next0 = tcp_next_output (tc->c_is_ip4);
1593       tcp_make_ack (tc, b);
1594       vnet_buffer (b)->tcp.flags = TCP_BUF_FLAG_DUPACK;
1595       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc);
1596       goto done;
1597     }
1598
1599 in_order:
1600
1601   /* In order data, enqueue. Fifo figures out by itself if any out-of-order
1602    * segments can be enqueued after fifo tail offset changes. */
1603   error = tcp_session_enqueue_data (tc, b, n_data_bytes);
1604   if (tcp_can_delack (tc))
1605     {
1606       *next0 = tcp_next_drop (tc->c_is_ip4);
1607       if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_DELACK))
1608         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_DELACK, TCP_DELACK_TIME);
1609       goto done;
1610     }
1611
1612   *next0 = tcp_next_output (tc->c_is_ip4);
1613   tcp_make_ack (tc, b);
1614
1615 done:
1616   return error;
1617 }
1618
1619 typedef struct
1620 {
1621   tcp_header_t tcp_header;
1622   tcp_connection_t tcp_connection;
1623 } tcp_rx_trace_t;
1624
1625 u8 *
1626 format_tcp_rx_trace (u8 * s, va_list * args)
1627 {
1628   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1629   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1630   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1631   u32 indent = format_get_indent (s);
1632
1633   s = format (s, "%U\n%U%U",
1634               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
1635               format_white_space, indent,
1636               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
1637
1638   return s;
1639 }
1640
1641 u8 *
1642 format_tcp_rx_trace_short (u8 * s, va_list * args)
1643 {
1644   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1645   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1646   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1647
1648   s = format (s, "%d -> %d (%U)",
1649               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.src_port),
1650               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.dst_port), format_tcp_state,
1651               t->tcp_connection.state);
1652
1653   return s;
1654 }
1655
1656 void
1657 tcp_set_rx_trace_data (tcp_rx_trace_t * t0, tcp_connection_t * tc0,
1658                        tcp_header_t * th0, vlib_buffer_t * b0, u8 is_ip4)
1659 {
1660   if (tc0)
1661     {
1662       clib_memcpy (&t0->tcp_connection, tc0, sizeof (t0->tcp_connection));
1663     }
1664   else
1665     {
1666       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
1667     }
1668   clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
1669 }
1670
1671 always_inline void
1672 tcp_node_inc_counter_i (vlib_main_t * vm, u32 tcp4_node, u32 tcp6_node,
1673                         u8 is_ip4, u32 evt, u32 val)
1674 {
1675   if (is_ip4)
1676     vlib_node_increment_counter (vm, tcp4_node, evt, val);
1677   else
1678     vlib_node_increment_counter (vm, tcp6_node, evt, val);
1679 }
1680
1681 #define tcp_maybe_inc_counter(node_id, err, count)                      \
1682 {                                                                       \
1683   if (next0 != tcp_next_drop (is_ip4))                                  \
1684     tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,            \
1685                             tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4, err,   \
1686                             1);                                         \
1687 }
1688 #define tcp_inc_counter(node_id, err, count)                            \
1689   tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,              \
1690                            tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4,         \
1691                            err, count)
1692 #define tcp_maybe_inc_err_counter(cnts, err)                            \
1693 {                                                                       \
1694   cnts[err] += (next0 != tcp_next_drop (is_ip4));                       \
1695 }
1696 #define tcp_inc_err_counter(cnts, err, val)                             \
1697 {                                                                       \
1698   cnts[err] += val;                                                     \
1699 }
1700 #define tcp_store_err_counters(node_id, cnts)                           \
1701 {                                                                       \
1702   int i;                                                                \
1703   for (i = 0; i < TCP_N_ERROR; i++)                                     \
1704     if (cnts[i])                                                        \
1705       tcp_inc_counter(node_id, i, cnts[i]);                             \
1706 }
1707
1708
1709 always_inline uword
1710 tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1711                           vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
1712 {
1713   u32 my_thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
1714   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
1715   u16 err_counters[TCP_N_ERROR] = { 0 };
1716   u8 is_fin = 0;
1717
1718   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
1719   n_left_from = from_frame->n_vectors;
1720   next_index = node->cached_next_index;
1721
1722   while (n_left_from > 0)
1723     {
1724       u32 n_left_to_next;
1725
1726       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
1727       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
1728         {
1729           u32 bi0;
1730           vlib_buffer_t *b0;
1731           tcp_header_t *th0 = 0;
1732           tcp_connection_t *tc0;
1733           u32 next0 = tcp_next_drop (is_ip4), error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
1734
1735           if (n_left_from > 1)
1736             {
1737               vlib_buffer_t *pb;
1738               pb = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
1739               vlib_prefetch_buffer_header (pb, LOAD);
1740               CLIB_PREFETCH (pb->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
1741             }
1742
1743           bi0 = from[0];
1744           to_next[0] = bi0;
1745           from += 1;
1746           to_next += 1;
1747           n_left_from -= 1;
1748           n_left_to_next -= 1;
1749
1750           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
1751           tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
1752                                     my_thread_index);
1753
1754           if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
1755             {
1756               error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
1757               goto done;
1758             }
1759
1760           th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
1761           /* N.B. buffer is rewritten if segment is ooo. Thus, th0 becomes a
1762            * dangling reference. */
1763           is_fin = tcp_is_fin (th0);
1764
1765           /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
1766           vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
1767             + tcp_is_syn (th0) + is_fin + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
1768
1769           /* TODO header prediction fast path */
1770
1771           /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
1772           if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (vm, tc0, b0, th0, &next0,
1773                                                    &error0)))
1774             {
1775               tcp_maybe_inc_err_counter (err_counters, error0);
1776               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SEG_INVALID, tc0,
1777                            vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
1778                            vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
1779               goto done;
1780             }
1781
1782           /* 5: check the ACK field  */
1783           if (PREDICT_FALSE (tcp_rcv_ack (tc0, b0, th0, &next0, &error0)))
1784             {
1785               tcp_maybe_inc_err_counter (err_counters, error0);
1786               goto done;
1787             }
1788
1789           /* 6: check the URG bit TODO */
1790
1791           /* 7: process the segment text */
1792           if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
1793             {
1794               error0 = tcp_segment_rcv (tc0, b0, &next0);
1795               tcp_maybe_inc_err_counter (err_counters, error0);
1796             }
1797
1798           /* 8: check the FIN bit */
1799           if (PREDICT_FALSE (is_fin))
1800             {
1801               /* Enter CLOSE-WAIT and notify session. To avoid lingering
1802                * in CLOSE-WAIT, set timer (reuse WAITCLOSE). */
1803               /* Account for the FIN if nothing else was received */
1804               if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len == 0)
1805                 tc0->rcv_nxt += 1;
1806               tcp_make_ack (tc0, b0);
1807               next0 = tcp_next_output (tc0->c_is_ip4);
1808               tc0->state = TCP_STATE_CLOSE_WAIT;
1809               stream_session_disconnect_notify (&tc0->connection);
1810               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
1811               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
1812               tcp_inc_err_counter (err_counters, TCP_ERROR_FIN_RCVD, 1);
1813             }
1814
1815         done:
1816           b0->error = node->errors[error0];
1817           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
1818             {
1819               tcp_rx_trace_t *t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0,
1820                                                    sizeof (*t0));
1821               tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, th0, b0, is_ip4);
1822             }
1823
1824           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
1825                                            n_left_to_next, bi0, next0);
1826         }
1827
1828       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
1829     }
1830
1831   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
1832                                                  my_thread_index);
1833   err_counters[TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL] = errors;
1834   tcp_store_err_counters (established, err_counters);
1835   tcp_flush_frame_to_output (vm, my_thread_index, is_ip4);
1836   return from_frame->n_vectors;
1837 }
1838
1839 static uword
1840 tcp4_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1841                   vlib_frame_t * from_frame)
1842 {
1843   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
1844 }
1845
1846 static uword
1847 tcp6_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1848                   vlib_frame_t * from_frame)
1849 {
1850   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
1851 }
1852
1853 /* *INDENT-OFF* */
1854 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_established_node) =
1855 {
1856   .function = tcp4_established,
1857   .name = "tcp4-established",
1858   /* Takes a vector of packets. */
1859   .vector_size = sizeof (u32),
1860   .n_errors = TCP_N_ERROR,
1861   .error_strings = tcp_error_strings,
1862   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
1863   .next_nodes =
1864   {
1865 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
1866     foreach_tcp_state_next
1867 #undef _
1868   },
1869   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
1870 };
1871 /* *INDENT-ON* */
1872
1873 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_established_node, tcp4_established);
1874
1875 /* *INDENT-OFF* */
1876 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_established_node) =
1877 {
1878   .function = tcp6_established,
1879   .name = "tcp6-established",
1880   /* Takes a vector of packets. */
1881   .vector_size = sizeof (u32),
1882   .n_errors = TCP_N_ERROR,
1883   .error_strings = tcp_error_strings,
1884   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
1885   .next_nodes =
1886   {
1887 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
1888     foreach_tcp_state_next
1889 #undef _
1890   },
1891   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
1892 };
1893 /* *INDENT-ON* */
1894
1895
1896 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_established_node, tcp6_established);
1897
1898 vlib_node_registration_t tcp4_syn_sent_node;
1899 vlib_node_registration_t tcp6_syn_sent_node;
1900
1901 static u8
1902 tcp_lookup_is_valid (tcp_connection_t * tc, tcp_header_t * hdr)
1903 {
1904   transport_connection_t *tmp = 0;
1905   u64 handle;
1906
1907   if (!tc)
1908     return 1;
1909
1910   /* Proxy case */
1911   if (tc->c_lcl_port == 0 && tc->state == TCP_STATE_LISTEN)
1912     return 1;
1913
1914   u8 is_valid = (tc->c_lcl_port == hdr->dst_port
1915                  && (tc->state == TCP_STATE_LISTEN
1916                      || tc->c_rmt_port == hdr->src_port));
1917
1918   if (!is_valid)
1919     {
1920       handle = session_lookup_half_open_handle (&tc->connection);
1921       tmp = session_lookup_half_open_connection (handle & 0xFFFFFFFF,
1922                                                  tc->c_proto, tc->c_is_ip4);
1923
1924       if (tmp)
1925         {
1926           if (tmp->lcl_port == hdr->dst_port
1927               && tmp->rmt_port == hdr->src_port)
1928             {
1929               TCP_DBG ("half-open is valid!");
1930             }
1931         }
1932     }
1933   return is_valid;
1934 }
1935
1936 /**
1937  * Lookup transport connection
1938  */
1939 static tcp_connection_t *
1940 tcp_lookup_connection (u32 fib_index, vlib_buffer_t * b, u8 thread_index,
1941                        u8 is_ip4)
1942 {
1943   tcp_header_t *tcp;
1944   transport_connection_t *tconn;
1945   tcp_connection_t *tc;
1946   u8 is_filtered = 0;
1947   if (is_ip4)
1948     {
1949       ip4_header_t *ip4;
1950       ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
1951       tcp = ip4_next_header (ip4);
1952       tconn = session_lookup_connection_wt4 (fib_index,
1953                                              &ip4->dst_address,
1954                                              &ip4->src_address,
1955                                              tcp->dst_port,
1956                                              tcp->src_port,
1957                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
1958                                              thread_index, &is_filtered);
1959       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
1960       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
1961     }
1962   else
1963     {
1964       ip6_header_t *ip6;
1965       ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
1966       tcp = ip6_next_header (ip6);
1967       tconn = session_lookup_connection_wt6 (fib_index,
1968                                              &ip6->dst_address,
1969                                              &ip6->src_address,
1970                                              tcp->dst_port,
1971                                              tcp->src_port,
1972                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
1973                                              thread_index, &is_filtered);
1974       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
1975       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
1976     }
1977   return tc;
1978 }
1979
1980 always_inline uword
1981 tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1982                        vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
1983 {
1984   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1985   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
1986   u32 my_thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
1987
1988   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
1989   n_left_from = from_frame->n_vectors;
1990
1991   next_index = node->cached_next_index;
1992
1993   while (n_left_from > 0)
1994     {
1995       u32 n_left_to_next;
1996
1997       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
1998
1999       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2000         {
2001           u32 bi0, ack0, seq0;
2002           vlib_buffer_t *b0;
2003           tcp_rx_trace_t *t0;
2004           tcp_header_t *tcp0 = 0;
2005           tcp_connection_t *tc0;
2006           tcp_connection_t *new_tc0;
2007           u32 next0 = tcp_next_drop (is_ip4), error0 = TCP_ERROR_ENQUEUED;
2008
2009           bi0 = from[0];
2010           to_next[0] = bi0;
2011           from += 1;
2012           to_next += 1;
2013           n_left_from -= 1;
2014           n_left_to_next -= 1;
2015
2016           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2017           tc0 =
2018             tcp_half_open_connection_get (vnet_buffer (b0)->
2019                                           tcp.connection_index);
2020           if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2021             {
2022               error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2023               goto drop;
2024             }
2025
2026           /* Half-open completed recently but the connection was't removed
2027            * yet by the owning thread */
2028           if (PREDICT_FALSE (tc0->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE))
2029             {
2030               /* Make sure the connection actually exists */
2031               ASSERT (tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0,
2032                                              my_thread_index, is_ip4));
2033               goto drop;
2034             }
2035
2036           ack0 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2037           seq0 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2038           tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2039
2040           /* Crude check to see if the connection handle does not match
2041            * the packet. Probably connection just switched to established */
2042           if (PREDICT_FALSE (tcp0->dst_port != tc0->c_lcl_port
2043                              || tcp0->src_port != tc0->c_rmt_port))
2044             goto drop;
2045
2046           if (PREDICT_FALSE
2047               (!tcp_ack (tcp0) && !tcp_rst (tcp0) && !tcp_syn (tcp0)))
2048             goto drop;
2049
2050           /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
2051           vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = seq0 + tcp_is_syn (tcp0)
2052             + tcp_is_fin (tcp0) + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
2053
2054           /*
2055            *  1. check the ACK bit
2056            */
2057
2058           /*
2059            *   If the ACK bit is set
2060            *     If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send a reset (unless
2061            *     the RST bit is set, if so drop the segment and return)
2062            *       <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2063            *     and discard the segment.  Return.
2064            *     If SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT then the ACK is acceptable.
2065            */
2066           if (tcp_ack (tcp0))
2067             {
2068               if (seq_leq (ack0, tc0->iss) || seq_gt (ack0, tc0->snd_nxt))
2069                 {
2070                   clib_warning ("ack not in rcv wnd");
2071                   if (!tcp_rst (tcp0))
2072                     tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, is_ip4);
2073                   goto drop;
2074                 }
2075
2076               /* Make sure ACK is valid */
2077               if (seq_gt (tc0->snd_una, ack0))
2078                 {
2079                   clib_warning ("ack invalid");
2080                   goto drop;
2081                 }
2082             }
2083
2084           /*
2085            * 2. check the RST bit
2086            */
2087
2088           if (tcp_rst (tcp0))
2089             {
2090               /* If ACK is acceptable, signal client that peer is not
2091                * willing to accept connection and drop connection*/
2092               if (tcp_ack (tcp0))
2093                 tcp_connection_reset (tc0);
2094               goto drop;
2095             }
2096
2097           /*
2098            * 3. check the security and precedence (skipped)
2099            */
2100
2101           /*
2102            * 4. check the SYN bit
2103            */
2104
2105           /* No SYN flag. Drop. */
2106           if (!tcp_syn (tcp0))
2107             {
2108               clib_warning ("not synack");
2109               goto drop;
2110             }
2111
2112           /* Parse options */
2113           if (tcp_options_parse (tcp0, &tc0->rcv_opts))
2114             {
2115               clib_warning ("options parse fail");
2116               goto drop;
2117             }
2118
2119           /* Valid SYN or SYN-ACK. Move connection from half-open pool to
2120            * current thread pool. */
2121           pool_get (tm->connections[my_thread_index], new_tc0);
2122           clib_memcpy (new_tc0, tc0, sizeof (*new_tc0));
2123           new_tc0->c_c_index = new_tc0 - tm->connections[my_thread_index];
2124           new_tc0->c_thread_index = my_thread_index;
2125           new_tc0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end;
2126           new_tc0->irs = seq0;
2127           new_tc0->timers[TCP_TIMER_ESTABLISH] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2128           new_tc0->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] =
2129             TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2130           new_tc0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2131
2132           /* If this is not the owning thread, wait for syn retransmit to
2133            * expire and cleanup then */
2134           if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc0))
2135             tc0->flags |= TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE;
2136
2137           if (tcp_opts_tstamp (&new_tc0->rcv_opts))
2138             {
2139               new_tc0->tsval_recent = new_tc0->rcv_opts.tsval;
2140               new_tc0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
2141             }
2142
2143           if (tcp_opts_wscale (&new_tc0->rcv_opts))
2144             new_tc0->snd_wscale = new_tc0->rcv_opts.wscale;
2145
2146           /* RFC1323: SYN and SYN-ACK wnd not scaled */
2147           new_tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window);
2148           new_tc0->snd_wl1 = seq0;
2149           new_tc0->snd_wl2 = ack0;
2150
2151           tcp_connection_init_vars (new_tc0);
2152
2153           /* SYN-ACK: See if we can switch to ESTABLISHED state */
2154           if (PREDICT_TRUE (tcp_ack (tcp0)))
2155             {
2156               /* Our SYN is ACKed: we have iss < ack = snd_una */
2157
2158               /* TODO Dequeue acknowledged segments if we support Fast Open */
2159               new_tc0->snd_una = ack0;
2160               new_tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2161
2162               /* Make sure las is initialized for the wnd computation */
2163               new_tc0->rcv_las = new_tc0->rcv_nxt;
2164
2165               /* Notify app that we have connection. If session layer can't
2166                * allocate session send reset */
2167               if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2168                 {
2169                   clib_warning ("connect notify fail");
2170                   tcp_send_reset_w_pkt (new_tc0, b0, is_ip4);
2171                   tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2172                   goto drop;
2173                 }
2174
2175               /* Make sure after data segment processing ACK is sent */
2176               new_tc0->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
2177
2178               /* Update rtt with the syn-ack sample */
2179               tcp_update_rtt (new_tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number);
2180               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, new_tc0);
2181             }
2182           /* SYN: Simultaneous open. Change state to SYN-RCVD and send SYN-ACK */
2183           else
2184             {
2185               new_tc0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
2186
2187               /* Notify app that we have connection */
2188               if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2189                 {
2190                   tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2191                   tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, is_ip4);
2192                   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc0);
2193                   goto drop;
2194                 }
2195
2196               tc0->rtt_ts = 0;
2197               tcp_init_snd_vars (tc0);
2198               tcp_make_synack (new_tc0, b0);
2199               next0 = tcp_next_output (is_ip4);
2200
2201               goto drop;
2202             }
2203
2204           /* Read data, if any */
2205           if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len))
2206             {
2207               clib_warning ("rcvd data in syn-sent");
2208               error0 = tcp_segment_rcv (new_tc0, b0, &next0);
2209               if (error0 == TCP_ERROR_ACK_OK)
2210                 error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
2211               tcp_maybe_inc_counter (syn_sent, error0, 1);
2212             }
2213           else
2214             {
2215               tcp_make_ack (new_tc0, b0);
2216               next0 = tcp_next_output (new_tc0->c_is_ip4);
2217             }
2218
2219         drop:
2220
2221           b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
2222           if (PREDICT_FALSE
2223               ((b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED) && tcp0 != 0))
2224             {
2225               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2226               clib_memcpy (&t0->tcp_header, tcp0, sizeof (t0->tcp_header));
2227               clib_memcpy (&t0->tcp_connection, tc0,
2228                            sizeof (t0->tcp_connection));
2229             }
2230
2231           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2232                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2233         }
2234
2235       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2236     }
2237
2238   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2239                                                  my_thread_index);
2240   tcp_inc_counter (syn_sent, TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
2241   return from_frame->n_vectors;
2242 }
2243
2244 static uword
2245 tcp4_syn_sent (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2246                vlib_frame_t * from_frame)
2247 {
2248   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2249 }
2250
2251 static uword
2252 tcp6_syn_sent_rcv (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2253                    vlib_frame_t * from_frame)
2254 {
2255   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2256 }
2257
2258 /* *INDENT-OFF* */
2259 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_syn_sent_node) =
2260 {
2261   .function = tcp4_syn_sent,
2262   .name = "tcp4-syn-sent",
2263   /* Takes a vector of packets. */
2264   .vector_size = sizeof (u32),
2265   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2266   .error_strings = tcp_error_strings,
2267   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2268   .next_nodes =
2269   {
2270 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2271     foreach_tcp_state_next
2272 #undef _
2273   },
2274   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2275 };
2276 /* *INDENT-ON* */
2277
2278 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_syn_sent_node, tcp4_syn_sent);
2279
2280 /* *INDENT-OFF* */
2281 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_syn_sent_node) =
2282 {
2283   .function = tcp6_syn_sent_rcv,
2284   .name = "tcp6-syn-sent",
2285   /* Takes a vector of packets. */
2286   .vector_size = sizeof (u32),
2287   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2288   .error_strings = tcp_error_strings,
2289   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2290   .next_nodes =
2291   {
2292 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2293     foreach_tcp_state_next
2294 #undef _
2295   },
2296   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2297 };
2298 /* *INDENT-ON* */
2299
2300 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_syn_sent_node, tcp6_syn_sent_rcv);
2301
2302 vlib_node_registration_t tcp4_rcv_process_node;
2303 vlib_node_registration_t tcp6_rcv_process_node;
2304
2305 /**
2306  * Handles reception for all states except LISTEN, SYN-SENT and ESTABLISHED
2307  * as per RFC793 p. 64
2308  */
2309 always_inline uword
2310 tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2311                           vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2312 {
2313   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next, n_fins = 0;
2314   u32 my_thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
2315
2316   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2317   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2318   next_index = node->cached_next_index;
2319
2320   while (n_left_from > 0)
2321     {
2322       u32 n_left_to_next;
2323
2324       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2325
2326       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2327         {
2328           u32 bi0;
2329           vlib_buffer_t *b0;
2330           tcp_header_t *tcp0 = 0;
2331           tcp_connection_t *tc0;
2332           u32 next0 = tcp_next_drop (is_ip4), error0 = TCP_ERROR_NONE;
2333           u8 is_fin0;
2334
2335           bi0 = from[0];
2336           to_next[0] = bi0;
2337           from += 1;
2338           to_next += 1;
2339           n_left_from -= 1;
2340           n_left_to_next -= 1;
2341
2342           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2343           tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2344                                     my_thread_index);
2345           if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2346             {
2347               error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2348               goto drop;
2349             }
2350
2351           tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2352           is_fin0 = tcp_is_fin (tcp0);
2353
2354           /* SYNs, FINs and data consume sequence numbers */
2355           vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number
2356             + tcp_is_syn (tcp0) + is_fin0 + vnet_buffer (b0)->tcp.data_len;
2357
2358           if (CLIB_DEBUG)
2359             {
2360               tcp_connection_t *tmp;
2361               tmp = tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0,
2362                                            my_thread_index, is_ip4);
2363               if (tmp->state != tc0->state)
2364                 {
2365                   clib_warning ("state changed");
2366                   goto drop;
2367                 }
2368             }
2369
2370           /*
2371            * Special treatment for CLOSED
2372            */
2373           if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2374             {
2375               error0 = TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED;
2376               goto drop;
2377             }
2378
2379           /*
2380            * For all other states (except LISTEN)
2381            */
2382
2383           /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
2384           if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (vm, tc0, b0, tcp0,
2385                                                    &next0, &error0)))
2386             {
2387               tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2388               goto drop;
2389             }
2390
2391           /* 5: check the ACK field  */
2392           switch (tc0->state)
2393             {
2394             case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2395               /*
2396                * If the segment acknowledgment is not acceptable, form a
2397                * reset segment,
2398                *  <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2399                * and send it.
2400                */
2401               if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2402                 {
2403                   TCP_DBG ("connection not accepted");
2404                   tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, is_ip4);
2405                   error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2406                   goto drop;
2407                 }
2408
2409               /* Update rtt and rto */
2410               tcp_update_rtt (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number);
2411
2412               /* Switch state to ESTABLISHED */
2413               tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2414               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2415
2416               /* Initialize session variables */
2417               tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2418               tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
2419                 << tc0->rcv_opts.wscale;
2420               tc0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2421               tc0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2422
2423               /* Reset SYN-ACK retransmit and SYN_RCV establish timers */
2424               tcp_retransmit_timer_reset (tc0);
2425               tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_ESTABLISH);
2426               stream_session_accept_notify (&tc0->connection);
2427               error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2428               break;
2429             case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2430               /* We can get packets in established state here because they
2431                * were enqueued before state change */
2432               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
2433                 {
2434                   tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2435                   goto drop;
2436                 }
2437
2438               break;
2439             case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2440               /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2441                * our FIN is now acknowledged then enter FIN-WAIT-2 and
2442                * continue processing in that state. */
2443               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
2444                 {
2445                   tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2446                   goto drop;
2447                 }
2448
2449               /* Still have to send the FIN */
2450               if (tc0->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
2451                 {
2452                   /* TX fifo finally drained */
2453                   if (!stream_session_tx_fifo_max_dequeue (&tc0->connection))
2454                     tcp_send_fin (tc0);
2455                 }
2456               /* If FIN is ACKed */
2457               else if (tc0->snd_una == tc0->snd_una_max)
2458                 {
2459                   tc0->state = TCP_STATE_FIN_WAIT_2;
2460                   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2461
2462                   /* Stop all retransmit timers because we have nothing more
2463                    * to send. Enable waitclose though because we're willing to
2464                    * wait for peer's FIN but not indefinitely. */
2465                   tcp_connection_timers_reset (tc0);
2466                   tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2467                 }
2468               break;
2469             case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2470               /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2471                * the retransmission queue is empty, the user's CLOSE can be
2472                * acknowledged ("ok") but do not delete the TCB. */
2473               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
2474                 {
2475                   tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2476                   goto drop;
2477                 }
2478               break;
2479             case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2480               /* Do the same processing as for the ESTABLISHED state. */
2481               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
2482                 {
2483                   tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2484                   goto drop;
2485                 }
2486               break;
2487             case TCP_STATE_CLOSING:
2488               /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2489                * the ACK acknowledges our FIN then enter the TIME-WAIT state,
2490                * otherwise ignore the segment. */
2491               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
2492                 {
2493                   tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2494                   goto drop;
2495                 }
2496
2497               tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
2498               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2499               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2500               goto drop;
2501
2502               break;
2503             case TCP_STATE_LAST_ACK:
2504               /* The only thing that [should] arrive in this state is an
2505                * acknowledgment of our FIN. If our FIN is now acknowledged,
2506                * delete the TCB, enter the CLOSED state, and return. */
2507
2508               if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2509                 {
2510                   error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2511                   goto drop;
2512                 }
2513               error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2514               tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2515               /* Apparently our ACK for the peer's FIN was lost */
2516               if (is_fin0 && tc0->snd_una != tc0->snd_una_max)
2517                 {
2518                   tcp_send_fin (tc0);
2519                   goto drop;
2520                 }
2521
2522               tc0->state = TCP_STATE_CLOSED;
2523               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2524               tcp_connection_timers_reset (tc0);
2525
2526               /* Don't delete the connection/session yet. Instead, wait a
2527                * reasonable amount of time until the pipes are cleared. In
2528                * particular, this makes sure that we won't have dead sessions
2529                * when processing events on the tx path */
2530               tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
2531
2532               goto drop;
2533
2534               break;
2535             case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2536               /* The only thing that can arrive in this state is a
2537                * retransmission of the remote FIN. Acknowledge it, and restart
2538                * the 2 MSL timeout. */
2539
2540               if (tcp_rcv_ack (tc0, b0, tcp0, &next0, &error0))
2541                 {
2542                   tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2543                   goto drop;
2544                 }
2545
2546               tcp_make_ack (tc0, b0);
2547               next0 = tcp_next_output (is_ip4);
2548               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2549               goto drop;
2550
2551               break;
2552             default:
2553               ASSERT (0);
2554             }
2555
2556           /* 6: check the URG bit TODO */
2557
2558           /* 7: process the segment text */
2559           switch (tc0->state)
2560             {
2561             case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2562             case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2563             case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2564               if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2565                 {
2566                   error0 = tcp_segment_rcv (tc0, b0, &next0);
2567                   tcp_maybe_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2568                 }
2569               else if (is_fin0)
2570                 tc0->rcv_nxt += 1;
2571               break;
2572             case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2573             case TCP_STATE_CLOSING:
2574             case TCP_STATE_LAST_ACK:
2575             case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2576               /* This should not occur, since a FIN has been received from the
2577                * remote side.  Ignore the segment text. */
2578               break;
2579             }
2580
2581           /* 8: check the FIN bit */
2582           if (!is_fin0)
2583             goto drop;
2584
2585           switch (tc0->state)
2586             {
2587             case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2588             case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2589               /* Send FIN-ACK notify app and enter CLOSE-WAIT */
2590               tcp_connection_timers_reset (tc0);
2591               tcp_make_fin (tc0, b0);
2592               tc0->snd_nxt += 1;
2593               next0 = tcp_next_output (tc0->c_is_ip4);
2594               stream_session_disconnect_notify (&tc0->connection);
2595               tc0->state = TCP_STATE_CLOSE_WAIT;
2596               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2597               break;
2598             case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2599             case TCP_STATE_CLOSING:
2600             case TCP_STATE_LAST_ACK:
2601               /* move along .. */
2602               break;
2603             case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2604               tc0->state = TCP_STATE_CLOSING;
2605               tcp_make_ack (tc0, b0);
2606               next0 = tcp_next_output (is_ip4);
2607               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2608               /* Wait for ACK but not forever */
2609               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2610               break;
2611             case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2612               /* Got FIN, send ACK! Be more aggressive with resource cleanup */
2613               tc0->state = TCP_STATE_TIME_WAIT;
2614               tcp_connection_timers_reset (tc0);
2615               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2616               tcp_make_ack (tc0, b0);
2617               next0 = tcp_next_output (is_ip4);
2618               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2619               break;
2620             case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2621               /* Remain in the TIME-WAIT state. Restart the time-wait
2622                * timeout.
2623                */
2624               tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2625               break;
2626             }
2627           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
2628           n_fins += 1;
2629
2630         drop:
2631           b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
2632
2633           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2634             {
2635               tcp_rx_trace_t *t0 =
2636                 vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2637               tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
2638             }
2639
2640           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2641                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2642         }
2643
2644       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2645     }
2646
2647   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2648                                                  my_thread_index);
2649   tcp_inc_counter (rcv_process, TCP_ERROR_EVENT_FIFO_FULL, errors);
2650   tcp_inc_counter (rcv_process, TCP_ERROR_FIN_RCVD, n_fins);
2651   return from_frame->n_vectors;
2652 }
2653
2654 static uword
2655 tcp4_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2656                   vlib_frame_t * from_frame)
2657 {
2658   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2659 }
2660
2661 static uword
2662 tcp6_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2663                   vlib_frame_t * from_frame)
2664 {
2665   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2666 }
2667
2668 /* *INDENT-OFF* */
2669 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_rcv_process_node) =
2670 {
2671   .function = tcp4_rcv_process,
2672   .name = "tcp4-rcv-process",
2673   /* Takes a vector of packets. */
2674   .vector_size = sizeof (u32),
2675   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2676   .error_strings = tcp_error_strings,
2677   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
2678   .next_nodes =
2679   {
2680 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
2681     foreach_tcp_state_next
2682 #undef _
2683   },
2684   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2685 };
2686 /* *INDENT-ON* */
2687
2688 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_rcv_process_node, tcp4_rcv_process);
2689
2690 /* *INDENT-OFF* */
2691 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_rcv_process_node) =
2692 {
2693   .function = tcp6_rcv_process,
2694   .name = "tcp6-rcv-process",
2695   /* Takes a vector of packets. */
2696   .vector_size = sizeof (u32),
2697   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2698   .error_strings = tcp_error_strings,
2699   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
2700   .next_nodes =
2701   {
2702 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
2703     foreach_tcp_state_next
2704 #undef _
2705   },
2706   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2707 };
2708 /* *INDENT-ON* */
2709
2710 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_rcv_process_node, tcp6_rcv_process);
2711
2712 vlib_node_registration_t tcp4_listen_node;
2713 vlib_node_registration_t tcp6_listen_node;
2714
2715 /**
2716  * LISTEN state processing as per RFC 793 p. 65
2717  */
2718 always_inline uword
2719 tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2720                      vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2721 {
2722   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next, n_syns = 0;
2723   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2724
2725   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2726   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2727
2728   next_index = node->cached_next_index;
2729
2730   while (n_left_from > 0)
2731     {
2732       u32 n_left_to_next;
2733
2734       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2735
2736       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2737         {
2738           u32 bi0;
2739           vlib_buffer_t *b0;
2740           tcp_rx_trace_t *t0;
2741           tcp_header_t *th0 = 0;
2742           tcp_connection_t *lc0;
2743           ip4_header_t *ip40;
2744           ip6_header_t *ip60;
2745           tcp_connection_t *child0;
2746           u32 error0 = TCP_ERROR_NONE, next0 = tcp_next_drop (is_ip4);
2747
2748           bi0 = from[0];
2749           to_next[0] = bi0;
2750           from += 1;
2751           to_next += 1;
2752           n_left_from -= 1;
2753           n_left_to_next -= 1;
2754
2755           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2756           lc0 = tcp_listener_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
2757
2758           if (is_ip4)
2759             {
2760               ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2761               th0 = ip4_next_header (ip40);
2762             }
2763           else
2764             {
2765               ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
2766               th0 = ip6_next_header (ip60);
2767             }
2768
2769           /* Create child session. For syn-flood protection use filter */
2770
2771           /* 1. first check for an RST: handled in dispatch */
2772           /* if (tcp_rst (th0))
2773              goto drop; */
2774
2775           /* 2. second check for an ACK: handled in dispatch */
2776           /* if (tcp_ack (th0))
2777              {
2778              tcp_send_reset (b0, is_ip4);
2779              goto drop;
2780              } */
2781
2782           /* 3. check for a SYN (did that already) */
2783
2784           /* Make sure connection wasn't just created */
2785           child0 = tcp_lookup_connection (lc0->c_fib_index, b0,
2786                                           my_thread_index, is_ip4);
2787           if (PREDICT_FALSE (child0->state != TCP_STATE_LISTEN))
2788             {
2789               error0 = TCP_ERROR_CREATE_EXISTS;
2790               goto drop;
2791             }
2792
2793           /* Create child session and send SYN-ACK */
2794           child0 = tcp_connection_new (my_thread_index);
2795           child0->c_lcl_port = th0->dst_port;
2796           child0->c_rmt_port = th0->src_port;
2797           child0->c_is_ip4 = is_ip4;
2798           child0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
2799           child0->c_fib_index = lc0->c_fib_index;
2800
2801           if (is_ip4)
2802             {
2803               child0->c_lcl_ip4.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2804               child0->c_rmt_ip4.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2805             }
2806           else
2807             {
2808               clib_memcpy (&child0->c_lcl_ip6, &ip60->dst_address,
2809                            sizeof (ip6_address_t));
2810               clib_memcpy (&child0->c_rmt_ip6, &ip60->src_address,
2811                            sizeof (ip6_address_t));
2812             }
2813
2814           if (tcp_options_parse (th0, &child0->rcv_opts))
2815             {
2816               clib_warning ("options parse fail");
2817               goto drop;
2818             }
2819
2820           child0->irs = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2821           child0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number + 1;
2822           child0->rcv_las = child0->rcv_nxt;
2823           child0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2824
2825           /* RFC1323: TSval timestamps sent on {SYN} and {SYN,ACK}
2826            * segments are used to initialize PAWS. */
2827           if (tcp_opts_tstamp (&child0->rcv_opts))
2828             {
2829               child0->tsval_recent = child0->rcv_opts.tsval;
2830               child0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
2831             }
2832
2833           if (tcp_opts_wscale (&child0->rcv_opts))
2834             child0->snd_wscale = child0->rcv_opts.wscale;
2835
2836           child0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th0->window)
2837             << child0->snd_wscale;
2838           child0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2839           child0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2840
2841           tcp_connection_init_vars (child0);
2842           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, child0, 1);
2843
2844           if (stream_session_accept (&child0->connection, lc0->c_s_index,
2845                                      0 /* notify */ ))
2846             {
2847               clib_warning ("session accept fail");
2848               tcp_connection_cleanup (child0);
2849               error0 = TCP_ERROR_CREATE_SESSION_FAIL;
2850               goto drop;
2851             }
2852
2853           /* Reuse buffer to make syn-ack and send */
2854           tcp_make_synack (child0, b0);
2855           next0 = tcp_next_output (is_ip4);
2856           tcp_timer_set (child0, TCP_TIMER_ESTABLISH, TCP_SYN_RCVD_TIME);
2857
2858         drop:
2859           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2860             {
2861               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2862               clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
2863               clib_memcpy (&t0->tcp_connection, lc0,
2864                            sizeof (t0->tcp_connection));
2865             }
2866
2867           n_syns += (error0 == TCP_ERROR_NONE);
2868           b0->error = node->errors[error0];
2869
2870           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2871                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2872         }
2873
2874       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2875     }
2876
2877   tcp_inc_counter (listen, TCP_ERROR_SYNS_RCVD, n_syns);
2878   return from_frame->n_vectors;
2879 }
2880
2881 static uword
2882 tcp4_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2883              vlib_frame_t * from_frame)
2884 {
2885   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2886 }
2887
2888 static uword
2889 tcp6_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2890              vlib_frame_t * from_frame)
2891 {
2892   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2893 }
2894
2895 /* *INDENT-OFF* */
2896 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_listen_node) =
2897 {
2898   .function = tcp4_listen,
2899   .name = "tcp4-listen",
2900   /* Takes a vector of packets. */
2901   .vector_size = sizeof (u32),
2902   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2903   .error_strings = tcp_error_strings,
2904   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
2905   .next_nodes =
2906   {
2907 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
2908     foreach_tcp_state_next
2909 #undef _
2910   },
2911   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2912 };
2913 /* *INDENT-ON* */
2914
2915 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_listen_node, tcp4_listen);
2916
2917 /* *INDENT-OFF* */
2918 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_listen_node) =
2919 {
2920   .function = tcp6_listen,
2921   .name = "tcp6-listen",
2922   /* Takes a vector of packets. */
2923   .vector_size = sizeof (u32),
2924   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2925   .error_strings = tcp_error_strings,
2926   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
2927   .next_nodes =
2928   {
2929 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
2930     foreach_tcp_state_next
2931 #undef _
2932   },
2933   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2934 };
2935 /* *INDENT-ON* */
2936
2937 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_listen_node, tcp6_listen);
2938
2939 vlib_node_registration_t tcp4_input_node;
2940 vlib_node_registration_t tcp6_input_node;
2941
2942 typedef enum _tcp_input_next
2943 {
2944   TCP_INPUT_NEXT_DROP,
2945   TCP_INPUT_NEXT_LISTEN,
2946   TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
2947   TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
2948   TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
2949   TCP_INPUT_NEXT_RESET,
2950   TCP_INPUT_NEXT_PUNT,
2951   TCP_INPUT_N_NEXT
2952 } tcp_input_next_t;
2953
2954 #define foreach_tcp4_input_next                 \
2955   _ (DROP, "ip4-drop")                          \
2956   _ (LISTEN, "tcp4-listen")                     \
2957   _ (RCV_PROCESS, "tcp4-rcv-process")           \
2958   _ (SYN_SENT, "tcp4-syn-sent")                 \
2959   _ (ESTABLISHED, "tcp4-established")           \
2960   _ (RESET, "tcp4-reset")                       \
2961   _ (PUNT, "ip4-punt")
2962
2963 #define foreach_tcp6_input_next                 \
2964   _ (DROP, "ip6-drop")                          \
2965   _ (LISTEN, "tcp6-listen")                     \
2966   _ (RCV_PROCESS, "tcp6-rcv-process")           \
2967   _ (SYN_SENT, "tcp6-syn-sent")                 \
2968   _ (ESTABLISHED, "tcp6-established")           \
2969   _ (RESET, "tcp6-reset")                       \
2970   _ (PUNT, "ip6-punt")
2971
2972 #define filter_flags (TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_ACK|TCP_FLAG_RST|TCP_FLAG_FIN)
2973
2974 always_inline uword
2975 tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2976                     vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2977 {
2978   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2979   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2980   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2981
2982   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2983   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2984   next_index = node->cached_next_index;
2985   tcp_set_time_now (my_thread_index);
2986
2987   while (n_left_from > 0)
2988     {
2989       u32 n_left_to_next;
2990
2991       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2992
2993       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2994         {
2995           int n_advance_bytes0, n_data_bytes0;
2996           u32 bi0, fib_index0;
2997           vlib_buffer_t *b0;
2998           tcp_header_t *tcp0 = 0;
2999           tcp_connection_t *tc0;
3000           transport_connection_t *tconn;
3001           ip4_header_t *ip40;
3002           ip6_header_t *ip60;
3003           u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER, next0 = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3004           u8 flags0, is_filtered = 0;
3005
3006           bi0 = from[0];
3007           to_next[0] = bi0;
3008           from += 1;
3009           to_next += 1;
3010           n_left_from -= 1;
3011           n_left_to_next -= 1;
3012
3013           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3014           vnet_buffer (b0)->tcp.flags = 0;
3015           fib_index0 = vnet_buffer (b0)->ip.fib_index;
3016
3017           /* Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
3018
3019           if (is_ip4)
3020             {
3021               ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3022               tcp0 = ip4_next_header (ip40);
3023               n_advance_bytes0 = (ip4_header_bytes (ip40)
3024                                   + tcp_header_bytes (tcp0));
3025               n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip40->length)
3026                 - n_advance_bytes0;
3027               tconn = session_lookup_connection_wt4 (fib_index0,
3028                                                      &ip40->dst_address,
3029                                                      &ip40->src_address,
3030                                                      tcp0->dst_port,
3031                                                      tcp0->src_port,
3032                                                      TRANSPORT_PROTO_TCP,
3033                                                      my_thread_index,
3034                                                      &is_filtered);
3035             }
3036           else
3037             {
3038               ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3039               tcp0 = ip6_next_header (ip60);
3040               n_advance_bytes0 = tcp_header_bytes (tcp0);
3041               n_data_bytes0 = clib_net_to_host_u16 (ip60->payload_length)
3042                 - n_advance_bytes0;
3043               n_advance_bytes0 += sizeof (ip60[0]);
3044               tconn = session_lookup_connection_wt6 (fib_index0,
3045                                                      &ip60->dst_address,
3046                                                      &ip60->src_address,
3047                                                      tcp0->dst_port,
3048                                                      tcp0->src_port,
3049                                                      TRANSPORT_PROTO_TCP,
3050                                                      my_thread_index,
3051                                                      &is_filtered);
3052             }
3053
3054           /* Length check */
3055           if (PREDICT_FALSE (n_advance_bytes0 < 0))
3056             {
3057               error0 = TCP_ERROR_LENGTH;
3058               goto done;
3059             }
3060
3061           vnet_buffer (b0)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp0
3062             - (u8 *) vlib_buffer_get_current (b0);
3063
3064           /* Session exists */
3065           if (PREDICT_TRUE (0 != tconn))
3066             {
3067               tc0 = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
3068               ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp0));
3069
3070               /* Save connection index */
3071               vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3072               vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number =
3073                 clib_net_to_host_u32 (tcp0->seq_number);
3074               vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number =
3075                 clib_net_to_host_u32 (tcp0->ack_number);
3076
3077               vnet_buffer (b0)->tcp.data_offset = n_advance_bytes0;
3078               vnet_buffer (b0)->tcp.data_len = n_data_bytes0;
3079
3080               flags0 = tcp0->flags & filter_flags;
3081               next0 = tm->dispatch_table[tc0->state][flags0].next;
3082               error0 = tm->dispatch_table[tc0->state][flags0].error;
3083
3084               if (PREDICT_FALSE (error0 == TCP_ERROR_DISPATCH
3085                                  || next0 == TCP_INPUT_NEXT_RESET))
3086                 {
3087                   /* Overload tcp flags to store state */
3088                   tcp_state_t state0 = tc0->state;
3089                   vnet_buffer (b0)->tcp.flags = tc0->state;
3090
3091                   if (error0 == TCP_ERROR_DISPATCH)
3092                     clib_warning ("disp error state %U flags %U",
3093                                   format_tcp_state, state0, format_tcp_flags,
3094                                   (int) flags0);
3095                 }
3096             }
3097           else
3098             {
3099               if (is_filtered)
3100                 {
3101                   next0 = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3102                   error0 = TCP_ERROR_FILTERED;
3103                 }
3104               else if ((is_ip4 && tm->punt_unknown4) ||
3105                        (!is_ip4 && tm->punt_unknown6))
3106                 {
3107                   next0 = TCP_INPUT_NEXT_PUNT;
3108                   error0 = TCP_ERROR_PUNT;
3109                 }
3110               else
3111                 {
3112                   /* Send reset */
3113                   next0 = TCP_INPUT_NEXT_RESET;
3114                   error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3115                 }
3116               tc0 = 0;
3117             }
3118
3119         done:
3120           b0->error = error0 ? node->errors[error0] : 0;
3121
3122           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
3123             {
3124               tcp_rx_trace_t *t0;
3125               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
3126               tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
3127             }
3128           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
3129                                            n_left_to_next, bi0, next0);
3130         }
3131
3132       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
3133     }
3134
3135   return from_frame->n_vectors;
3136 }
3137
3138 static uword
3139 tcp4_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3140             vlib_frame_t * from_frame)
3141 {
3142   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
3143 }
3144
3145 static uword
3146 tcp6_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3147             vlib_frame_t * from_frame)
3148 {
3149   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
3150 }
3151
3152 /* *INDENT-OFF* */
3153 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_input_node) =
3154 {
3155   .function = tcp4_input,
3156   .name = "tcp4-input",
3157   /* Takes a vector of packets. */
3158   .vector_size = sizeof (u32),
3159   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3160   .error_strings = tcp_error_strings,
3161   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3162   .next_nodes =
3163   {
3164 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3165     foreach_tcp4_input_next
3166 #undef _
3167   },
3168   .format_buffer = format_tcp_header,
3169   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3170 };
3171 /* *INDENT-ON* */
3172
3173 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_input_node, tcp4_input);
3174
3175 /* *INDENT-OFF* */
3176 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_input_node) =
3177 {
3178   .function = tcp6_input,
3179   .name = "tcp6-input",
3180   /* Takes a vector of packets. */
3181   .vector_size = sizeof (u32),
3182   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3183   .error_strings = tcp_error_strings,
3184   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3185   .next_nodes =
3186   {
3187 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3188     foreach_tcp6_input_next
3189 #undef _
3190   },
3191   .format_buffer = format_tcp_header,
3192   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3193 };
3194 /* *INDENT-ON* */
3195
3196 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_input_node, tcp6_input);
3197
3198 static void
3199 tcp_dispatch_table_init (tcp_main_t * tm)
3200 {
3201   int i, j;
3202   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table); i++)
3203     for (j = 0; j < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table[i]); j++)
3204       {
3205         tm->dispatch_table[i][j].next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3206         tm->dispatch_table[i][j].error = TCP_ERROR_DISPATCH;
3207       }
3208
3209 #define _(t,f,n,e)                                              \
3210 do {                                                            \
3211     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].next = (n);            \
3212     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].error = (e);           \
3213 } while (0)
3214
3215   /* SYNs for new connections -> tcp-listen. */
3216   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_LISTEN, TCP_ERROR_NONE);
3217   _(LISTEN, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
3218   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_RST_RCVD);
3219   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3220     TCP_ERROR_NONE);
3221   /* ACK for for a SYN-ACK -> tcp-rcv-process. */
3222   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3223   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3224   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3225   /* SYN-ACK for a SYN */
3226   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3227     TCP_ERROR_NONE);
3228   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3229   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3230   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3231     TCP_ERROR_NONE);
3232   /* ACK for for established connection -> tcp-established. */
3233   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3234   /* FIN for for established connection -> tcp-established. */
3235   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3236   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3237     TCP_ERROR_NONE);
3238   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3239   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3240     TCP_ERROR_NONE);
3241   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3242   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3243     TCP_ERROR_NONE);
3244   /* ACK or FIN-ACK to our FIN */
3245   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3246   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK | TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3247     TCP_ERROR_NONE);
3248   /* FIN in reply to our FIN from the other side */
3249   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3250   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3251   _(CLOSING, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3252   /* FIN confirming that the peer (app) has closed */
3253   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3254   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3255   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3256     TCP_ERROR_NONE);
3257   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3258   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3259     TCP_ERROR_NONE);
3260   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3261   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3262   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3263     TCP_ERROR_NONE);
3264   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3265   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3266   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3267     TCP_ERROR_NONE);
3268   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3269   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3270   _(CLOSED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3271   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3272   _(CLOSED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3273     TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3274 #undef _
3275 }
3276
3277 clib_error_t *
3278 tcp_input_init (vlib_main_t * vm)
3279 {
3280   clib_error_t *error = 0;
3281   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
3282
3283   if ((error = vlib_call_init_function (vm, tcp_init)))
3284     return error;
3285
3286   /* Initialize dispatch table. */
3287   tcp_dispatch_table_init (tm);
3288
3289   return error;
3290 }
3291
3292 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_input_init);
3293
3294 /*
3295  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3296  *
3297  * Local Variables:
3298  * eval: (c-set-style "gnu")
3299  * End:
3300  */