c135a311fb5d01ac4130b74fd6f9cecab4b078b6
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_output.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 <vnet/tcp/tcp.h>
17 #include <vnet/lisp-cp/packets.h>
18 #include <math.h>
19
20 vlib_node_registration_t tcp4_output_node;
21 vlib_node_registration_t tcp6_output_node;
22
23 typedef enum _tcp_output_next
24 {
25   TCP_OUTPUT_NEXT_DROP,
26   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP,
27   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE,
28   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP,
29   TCP_OUTPUT_N_NEXT
30 } tcp_output_next_t;
31
32 #define foreach_tcp4_output_next                \
33   _ (DROP, "error-drop")                        \
34   _ (IP_LOOKUP, "ip4-lookup")                   \
35   _ (IP_REWRITE, "ip4-rewrite")                 \
36   _ (IP_ARP, "ip4-arp")
37
38 #define foreach_tcp6_output_next                \
39   _ (DROP, "error-drop")                        \
40   _ (IP_LOOKUP, "ip6-lookup")                   \
41   _ (IP_REWRITE, "ip6-rewrite")                 \
42   _ (IP_ARP, "ip6-discover-neighbor")
43
44 static char *tcp_error_strings[] = {
45 #define tcp_error(n,s) s,
46 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
47 #undef tcp_error
48 };
49
50 typedef struct
51 {
52   tcp_header_t tcp_header;
53   tcp_connection_t tcp_connection;
54 } tcp_tx_trace_t;
55
56 u16 dummy_mtu = 1460;
57
58 u8 *
59 format_tcp_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
60 {
61   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
62   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
63   tcp_tx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_tx_trace_t *);
64   u32 indent = format_get_indent (s);
65
66   s = format (s, "%U\n%U%U",
67               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
68               format_white_space, indent,
69               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
70
71   return s;
72 }
73
74 static u8
75 tcp_window_compute_scale (u32 window)
76 {
77   u8 wnd_scale = 0;
78   while (wnd_scale < TCP_MAX_WND_SCALE && (window >> wnd_scale) > TCP_WND_MAX)
79     wnd_scale++;
80   return wnd_scale;
81 }
82
83 /**
84  * Update max segment size we're able to process.
85  *
86  * The value is constrained by our interface's MTU and IP options. It is
87  * also what we advertise to our peer.
88  */
89 void
90 tcp_update_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
91 {
92   /* TODO find our iface MTU */
93   tc->mss = dummy_mtu - sizeof (tcp_header_t);
94 }
95
96 /**
97  * TCP's initial window
98  */
99 always_inline u32
100 tcp_initial_wnd_unscaled (tcp_connection_t * tc)
101 {
102   /* RFC 6928 recommends the value lower. However at the time our connections
103    * are initialized, fifos may not be allocated. Therefore, advertise the
104    * smallest possible unscaled window size and update once fifos are
105    * assigned to the session.
106    */
107   /*
108      tcp_update_rcv_mss (tc);
109      TCP_IW_N_SEGMENTS * tc->mss;
110    */
111   return TCP_MIN_RX_FIFO_SIZE;
112 }
113
114 /**
115  * Compute initial window and scale factor. As per RFC1323, window field in
116  * SYN and SYN-ACK segments is never scaled.
117  */
118 u32
119 tcp_initial_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc)
120 {
121   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
122   u32 max_fifo;
123
124   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated yet.
125    * Use some predefined value. For SYN-ACK we still want the
126    * scale to be computed in the same way */
127   max_fifo = tm->max_rx_fifo ? tm->max_rx_fifo : TCP_MAX_RX_FIFO_SIZE;
128
129   tc->rcv_wscale = tcp_window_compute_scale (max_fifo);
130   tc->rcv_wnd = tcp_initial_wnd_unscaled (tc);
131
132   return clib_min (tc->rcv_wnd, TCP_WND_MAX);
133 }
134
135 static void
136 tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
137 {
138   i32 observed_wnd;
139   u32 available_space, max_fifo, wnd;
140
141   /*
142    * Figure out how much space we have available
143    */
144   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
145   max_fifo = transport_rx_fifo_size (&tc->connection);
146
147   ASSERT (tc->rcv_opts.mss < max_fifo);
148   if (available_space < tc->rcv_opts.mss && available_space < max_fifo >> 3)
149     available_space = 0;
150
151   /*
152    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
153    * to compute the new window
154    */
155   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
156   if (observed_wnd < 0)
157     observed_wnd = 0;
158
159   /* Bad. Thou shalt not shrink */
160   if (available_space < observed_wnd)
161     {
162       wnd = observed_wnd;
163       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
164     }
165   else
166     {
167       wnd = available_space;
168     }
169
170   /* Make sure we have a multiple of rcv_wscale */
171   if (wnd && tc->rcv_wscale)
172     {
173       wnd &= ~(1 << tc->rcv_wscale);
174       if (wnd == 0)
175         wnd = 1 << tc->rcv_wscale;
176     }
177
178   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
179 }
180
181 /**
182  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
183  */
184 static u32
185 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
186 {
187   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
188     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
189
190   tcp_update_rcv_wnd (tc);
191
192   if (tc->rcv_wnd == 0)
193     {
194       tc->flags |= TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
195     }
196   else
197     {
198       tc->flags &= ~TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
199     }
200
201   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
202 }
203
204 /**
205  * Write TCP options to segment.
206  */
207 static u32
208 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
209 {
210   u32 opts_len = 0;
211   u32 buf, seq_len = 4;
212
213   if (tcp_opts_mss (opts))
214     {
215       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
216       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
217       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
218       clib_memcpy (data, &buf, sizeof (opts->mss));
219       data += sizeof (opts->mss);
220       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
221     }
222
223   if (tcp_opts_wscale (opts))
224     {
225       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
226       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
227       *data++ = opts->wscale;
228       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
229     }
230
231   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
232     {
233       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
234       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
235       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
236     }
237
238   if (tcp_opts_tstamp (opts))
239     {
240       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
241       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
242       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
243       clib_memcpy (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
244       data += sizeof (opts->tsval);
245       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
246       clib_memcpy (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
247       data += sizeof (opts->tsecr);
248       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
249     }
250
251   if (tcp_opts_sack (opts))
252     {
253       int i;
254       u32 n_sack_blocks = clib_min (vec_len (opts->sacks),
255                                     TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
256
257       if (n_sack_blocks != 0)
258         {
259           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
260           *data++ = 2 + n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
261           for (i = 0; i < n_sack_blocks; i++)
262             {
263               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
264               clib_memcpy (data, &buf, seq_len);
265               data += seq_len;
266               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
267               clib_memcpy (data, &buf, seq_len);
268               data += seq_len;
269             }
270           opts_len += 2 + n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
271         }
272     }
273
274   /* Terminate TCP options */
275   if (opts_len % 4)
276     {
277       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
278       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
279     }
280
281   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
282   while (opts_len % 4)
283     {
284       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
285       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
286     }
287   return opts_len;
288 }
289
290 static int
291 tcp_make_syn_options (tcp_options_t * opts, u8 wnd_scale)
292 {
293   u8 len = 0;
294
295   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
296   opts->mss = dummy_mtu;        /*XXX discover that */
297   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
298
299   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
300   opts->wscale = wnd_scale;
301   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
302
303   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
304   opts->tsval = tcp_time_now ();
305   opts->tsecr = 0;
306   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
307
308   if (TCP_USE_SACKS)
309     {
310       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
311       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
312     }
313
314   /* Align to needed boundary */
315   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
316   return len;
317 }
318
319 static int
320 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
321 {
322   u8 len = 0;
323
324   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
325   opts->mss = tc->mss;
326   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
327
328   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
329     {
330       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
331       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
332       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
333     }
334
335   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
336     {
337       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
338       opts->tsval = tcp_time_now ();
339       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
340       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
341     }
342
343   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
344     {
345       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
346       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
347     }
348
349   /* Align to needed boundary */
350   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
351   return len;
352 }
353
354 static int
355 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
356 {
357   u8 len = 0;
358
359   opts->flags = 0;
360
361   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
362     {
363       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
364       opts->tsval = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
365       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
366       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
367     }
368   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
369     {
370       if (vec_len (tc->snd_sacks))
371         {
372           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
373           opts->sacks = tc->snd_sacks;
374           opts->n_sack_blocks = clib_min (vec_len (tc->snd_sacks),
375                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
376           len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
377         }
378     }
379
380   /* Align to needed boundary */
381   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
382   return len;
383 }
384
385 always_inline int
386 tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
387                   tcp_state_t state)
388 {
389   switch (state)
390     {
391     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
392     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
393     case TCP_STATE_CLOSED:
394     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
395       return tcp_make_established_options (tc, opts);
396     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
397       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
398     case TCP_STATE_SYN_SENT:
399       return tcp_make_syn_options (opts, tc->rcv_wscale);
400     default:
401       clib_warning ("State not handled! %d", state);
402       return 0;
403     }
404 }
405
406 /**
407  * Update burst send vars
408  *
409  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
410  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
411  * - Cache 'on the wire' options for reuse
412  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
413  *
414  * This should *only* be called when doing bursts
415  */
416 void
417 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
418 {
419   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
420
421   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
422    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
423   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
424                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
425
426   /* XXX check if MTU has been updated */
427   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
428   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
429
430   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
431                      &tc->snd_opts);
432
433   tcp_update_rcv_wnd (tc);
434 }
435
436 void
437 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
438 {
439   u16 default_min_mss = 536;
440   tcp_update_rcv_mss (tc);
441
442   /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
443   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
444
445   if (tc->snd_mss < 45)
446     {
447       clib_warning ("snd mss is 0");
448       /* Assume that at least the min default mss works */
449       tc->snd_mss = default_min_mss;
450       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
451     }
452
453   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
454   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
455
456   /* If we use timestamp option, account for it */
457   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
458     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
459 }
460
461 static int
462 tcp_alloc_tx_buffers (tcp_worker_ctx_t * wrk, u16 * n_bufs, u32 wanted)
463 {
464   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
465   u32 n_alloc;
466
467   ASSERT (wanted > *n_bufs);
468   vec_validate_aligned (wrk->tx_buffers, wanted - 1, CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
469   n_alloc = vlib_buffer_alloc (vm, &wrk->tx_buffers[*n_bufs],
470                                wanted - *n_bufs);
471   *n_bufs += n_alloc;
472   _vec_len (wrk->tx_buffers) = *n_bufs;
473   return n_alloc;
474 }
475
476 always_inline int
477 tcp_get_free_buffer_index (tcp_worker_ctx_t * wrk, u32 * bidx)
478 {
479   u16 n_bufs = vec_len (wrk->tx_buffers);
480
481   TCP_DBG_BUFFER_ALLOC_MAYBE_FAIL (wrk->vm->thread_index);
482
483   if (PREDICT_FALSE (!n_bufs))
484     {
485       if (!tcp_alloc_tx_buffers (wrk, &n_bufs, VLIB_FRAME_SIZE))
486         {
487           *bidx = ~0;
488           return -1;
489         }
490     }
491   *bidx = wrk->tx_buffers[--n_bufs];
492   _vec_len (wrk->tx_buffers) = n_bufs;
493   return 0;
494 }
495
496 static void *
497 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
498 {
499   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
500     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
501   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
502   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
503   b->current_data = 0;
504   b->current_length = 0;
505   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
506   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
507
508   /* Leave enough space for headers */
509   return vlib_buffer_make_headroom (b, MAX_HDRS_LEN);
510 }
511
512 static void *
513 tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
514 {
515   ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0);
516   b->flags &= VLIB_BUFFER_NON_DEFAULT_FREELIST;
517   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
518   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
519   b->current_data = 0;
520   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
521   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
522   /* Leave enough space for headers */
523   return vlib_buffer_make_headroom (b, MAX_HDRS_LEN);
524 }
525
526 /**
527  * Prepare ACK
528  */
529 static void
530 tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
531                 u8 flags)
532 {
533   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
534   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
535   tcp_header_t *th;
536   u16 wnd;
537
538   wnd = tcp_window_to_advertise (tc, state);
539
540   /* Make and write options */
541   tcp_opts_len = tcp_make_established_options (tc, snd_opts);
542   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
543
544   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
545                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
546
547   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
548   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
549 }
550
551 /**
552  * Convert buffer to ACK
553  */
554 void
555 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
556 {
557   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
558
559   tcp_reuse_buffer (vm, b);
560   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
561   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
562   vnet_buffer (b)->tcp.flags = TCP_BUF_FLAG_ACK;
563   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
564 }
565
566 /**
567  * Convert buffer to FIN-ACK
568  */
569 void
570 tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
571 {
572   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
573   u8 flags = 0;
574
575   tcp_reuse_buffer (vm, b);
576
577   flags = TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK;
578   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, flags);
579
580   /* Reset flags, make sure ack is sent */
581   vnet_buffer (b)->tcp.flags &= ~TCP_BUF_FLAG_DUPACK;
582 }
583
584 /**
585  * Convert buffer to SYN
586  */
587 void
588 tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
589 {
590   u8 tcp_hdr_opts_len, tcp_opts_len;
591   tcp_header_t *th;
592   u16 initial_wnd;
593   tcp_options_t snd_opts;
594
595   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
596
597   /* Make and write options */
598   clib_memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
599   tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (&snd_opts, tc->rcv_wscale);
600   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
601
602   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
603                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, TCP_FLAG_SYN,
604                              initial_wnd);
605   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
606   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
607 }
608
609 /**
610  * Convert buffer to SYN-ACK
611  */
612 void
613 tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
614 {
615   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
616   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
617   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
618   tcp_header_t *th;
619   u16 initial_wnd;
620
621   clib_memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
622   tcp_reuse_buffer (vm, b);
623
624   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
625   tcp_opts_len = tcp_make_synack_options (tc, snd_opts);
626   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
627
628   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
629                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len,
630                              TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, initial_wnd);
631   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
632
633   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
634   vnet_buffer (b)->tcp.flags = TCP_BUF_FLAG_ACK;
635
636   /* Init retransmit timer. Use update instead of set because of
637    * retransmissions */
638   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
639   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
640 }
641
642 always_inline void
643 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
644                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
645 {
646   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
647   u32 *to_next, next_index;
648   vlib_frame_t *f;
649
650   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
651   b->error = 0;
652
653   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
654   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
655
656   /* Send to IP lookup */
657   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
658   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
659
660   f = wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
661   if (!f)
662     {
663       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
664       ASSERT (f);
665       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
666     }
667
668   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
669   to_next[f->n_vectors] = bi;
670   f->n_vectors += 1;
671   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
672     {
673       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
674       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
675     }
676 }
677
678 static void
679 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b,
680                               u32 bi, u8 is_ip4, u32 fib_index)
681 {
682   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
683 }
684
685 static void
686 tcp_enqueue_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
687                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
688 {
689   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
690   if (wrk->vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
691     session_flush_frames_main_thread (wrk->vm);
692 }
693
694 always_inline void
695 tcp_enqueue_to_output_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
696                          u8 is_ip4, u8 flush)
697 {
698   u32 *to_next, next_index;
699   vlib_frame_t *f;
700
701   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
702   b->error = 0;
703
704   /* Decide where to send the packet */
705   next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
706   tcp_trajectory_add_start (b, 2);
707
708   /* Get frame to v4/6 output node */
709   f = wrk->tx_frames[!is_ip4];
710   if (!f)
711     {
712       f = vlib_get_frame_to_node (wrk->vm, next_index);
713       ASSERT (f);
714       wrk->tx_frames[!is_ip4] = f;
715     }
716   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
717   to_next[f->n_vectors] = bi;
718   f->n_vectors += 1;
719   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
720     {
721       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, f);
722       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
723     }
724 }
725
726 static void
727 tcp_enqueue_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
728                        u8 is_ip4)
729 {
730   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 0);
731 }
732
733 static void
734 tcp_enqueue_to_output_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
735                            u8 is_ip4)
736 {
737   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 1);
738 }
739
740 static int
741 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
742                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
743 {
744   ip4_header_t *ih4;
745   ip6_header_t *ih6;
746   tcp_header_t *th0;
747   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
748   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
749   u16 src_port, dst_port;
750   u32 tmp;
751   u32 seq, ack;
752   u8 flags;
753
754   /* Find IP and TCP headers */
755   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
756
757   /* Save src and dst ip */
758   if (is_ip4)
759     {
760       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
761       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
762       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
763       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
764     }
765   else
766     {
767       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
768       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
769       clib_memcpy (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
770       clib_memcpy (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
771     }
772
773   src_port = th0->src_port;
774   dst_port = th0->dst_port;
775
776   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
777   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
778     {
779       if (!tcp_syn (th0))
780         return -1;
781
782       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
783
784       /* Got a SYN for no listener. */
785       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
786       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
787       seq = 0;
788     }
789   else
790     {
791       flags = TCP_FLAG_RST;
792       seq = th0->ack_number;
793       ack = 0;
794     }
795
796   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
797   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
798   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
799                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
800
801   if (is_ip4)
802     {
803       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
804                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
805       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
806     }
807   else
808     {
809       int bogus = ~0;
810       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
811                                   IP_PROTOCOL_TCP);
812       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
813       ASSERT (!bogus);
814     }
815
816   return 0;
817 }
818
819 /**
820  *  Send reset without reusing existing buffer
821  *
822  *  It extracts connection info out of original packet
823  */
824 void
825 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt, u8 is_ip4)
826 {
827   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
828   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
829   vlib_buffer_t *b;
830   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
831   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
832   tcp_header_t *th, *pkt_th;
833   u32 seq, ack;
834   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
835   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
836   fib_protocol_t fib_proto;
837
838   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
839     return;
840
841   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
842   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
843   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
844   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
845   tcp_init_buffer (vm, b);
846
847   /* Make and write options */
848   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
849
850   if (is_ip4)
851     {
852       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
853       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
854     }
855   else
856     {
857       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
858       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
859     }
860
861   if (tcp_ack (pkt_th))
862     {
863       flags = TCP_FLAG_RST;
864       seq = pkt_th->ack_number;
865       ack = (tc && tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
866     }
867   else
868     {
869       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
870       seq = 0;
871       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
872     }
873
874   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
875                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
876
877   /* Swap src and dst ip */
878   if (is_ip4)
879     {
880       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
881       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
882                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
883       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
884     }
885   else
886     {
887       int bogus = ~0;
888       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
889               0x60);
890       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
891                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
892       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
893       ASSERT (!bogus);
894     }
895
896   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
897   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
898 }
899
900 /**
901  * Build and set reset packet for connection
902  */
903 void
904 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
905 {
906   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
907   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
908   vlib_buffer_t *b;
909   u32 bi;
910   tcp_header_t *th;
911   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
912   u8 flags;
913
914   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
915     return;
916   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
917   tcp_init_buffer (vm, b);
918
919   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
920   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
921   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
922   flags = TCP_FLAG_RST;
923   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
924                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
925                              advertise_wnd);
926   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
927   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
928   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
929   if (tc->c_is_ip4)
930     {
931       ip4_header_t *ih4;
932       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip4,
933                                   &tc->c_rmt_ip.ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 0);
934       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
935     }
936   else
937     {
938       int bogus = ~0;
939       ip6_header_t *ih6;
940       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip6,
941                                   &tc->c_rmt_ip.ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
942       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
943       ASSERT (!bogus);
944     }
945   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
946   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
947 }
948
949 static void
950 tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
951                  vlib_buffer_t * b)
952 {
953   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
954   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
955   if (tc->c_is_ip4)
956     {
957       ip4_header_t *ih;
958       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
959                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
960       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
961     }
962   else
963     {
964       ip6_header_t *ih;
965       int bogus = ~0;
966
967       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
968                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
969       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
970       ASSERT (!bogus);
971     }
972 }
973
974 /**
975  *  Send SYN
976  *
977  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
978  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
979  *  in the half_open pool.
980  */
981 void
982 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
983 {
984   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
985   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
986   vlib_buffer_t *b;
987   u32 bi;
988
989   /*
990    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
991    * such that we can return if we've ran out.
992    */
993   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_ESTABLISH, TCP_ESTABLISH_TIME);
994   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
995                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
996
997   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
998     return;
999
1000   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1001   tcp_init_buffer (vm, b);
1002   tcp_make_syn (tc, b);
1003
1004   /* Measure RTT with this */
1005   tc->rtt_ts = tcp_time_now ();
1006   tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1007   tc->rto_boff = 0;
1008
1009   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1010   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1011   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
1012 }
1013
1014 /**
1015  * Flush tx frame populated by retransmits and timer pops
1016  */
1017 void
1018 tcp_flush_frame_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
1019 {
1020   if (wrk->tx_frames[!is_ip4])
1021     {
1022       u32 next_index;
1023       next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
1024       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, wrk->tx_frames[!is_ip4]);
1025       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
1026     }
1027 }
1028
1029 /**
1030  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
1031  */
1032 static void
1033 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
1034 {
1035   if (wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
1036     {
1037       u32 next_index;
1038       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
1039       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index,
1040                               wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4]);
1041       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
1042     }
1043 }
1044
1045 /**
1046  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1047  */
1048 void
1049 tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1050 {
1051   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 1);
1052   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 0);
1053   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 1);
1054   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 0);
1055 }
1056
1057 /**
1058  *  Send FIN
1059  */
1060 void
1061 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1062 {
1063   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1064   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1065   vlib_buffer_t *b;
1066   u32 bi;
1067   u8 fin_snt = 0;
1068
1069   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1070   if (fin_snt)
1071     tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1072
1073   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
1074     {
1075       /* Out of buffers so program fin retransmit ASAP */
1076       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1077       goto post_enqueue;
1078     }
1079
1080   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1081   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1082   tcp_init_buffer (vm, b);
1083   tcp_make_fin (tc, b);
1084   tcp_enqueue_to_output_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1085   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1086
1087 post_enqueue:
1088   if (!fin_snt)
1089     {
1090       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1091       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1092       /* Account for the FIN */
1093       tc->snd_una_max += 1;
1094       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1095     }
1096   else
1097     {
1098       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1099     }
1100 }
1101
1102 always_inline u8
1103 tcp_make_state_flags (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t next_state)
1104 {
1105   switch (next_state)
1106     {
1107     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
1108     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1109       return TCP_FLAG_ACK;
1110     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
1111       return TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK;
1112     case TCP_STATE_SYN_SENT:
1113       return TCP_FLAG_SYN;
1114     case TCP_STATE_LAST_ACK:
1115     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1116       if (tc->snd_nxt + 1 < tc->snd_una_max)
1117         return TCP_FLAG_ACK;
1118       else
1119         return TCP_FLAG_FIN;
1120     default:
1121       clib_warning ("Shouldn't be here!");
1122     }
1123   return 0;
1124 }
1125
1126 /**
1127  * Push TCP header and update connection variables
1128  */
1129 always_inline void
1130 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1131                 tcp_state_t next_state, u8 compute_opts, u8 maybe_burst)
1132 {
1133   u32 advertise_wnd, data_len;
1134   u8 tcp_hdr_opts_len, flags;
1135   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1136   tcp_header_t *th;
1137
1138   data_len = b->current_length;
1139   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1140     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1141
1142   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1143   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1144
1145   if (compute_opts)
1146     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1147
1148   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1149
1150   if (maybe_burst)
1151     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1152   else
1153     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, next_state);
1154
1155   flags = tcp_make_state_flags (tc, next_state);
1156
1157   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
1158                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1159                              advertise_wnd);
1160
1161   if (maybe_burst)
1162     {
1163       clib_memcpy ((u8 *) (th + 1),
1164                    tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1165                    tc->snd_opts_len);
1166     }
1167   else
1168     {
1169       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1170       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1171     }
1172
1173   /*
1174    * Update connection variables
1175    */
1176
1177   tc->snd_nxt += data_len;
1178   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1179
1180   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1181 }
1182
1183 u32
1184 tcp_push_header (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
1185 {
1186   tcp_push_hdr_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, /* compute opts */ 0,
1187                   /* burst */ 1);
1188   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1189   ASSERT (seq_leq (tc->snd_una_max, tc->snd_una + tc->snd_wnd
1190                    + tcp_fastrecovery_sent_1_smss (tc) * tc->snd_mss));
1191   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1192   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1193   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1194     {
1195       tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1196       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1197     }
1198   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1199     {
1200       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1201       tc->rto_boff = 0;
1202     }
1203   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1204   return 0;
1205 }
1206
1207 void
1208 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1209 {
1210   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1211   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1212   vlib_buffer_t *b;
1213   u32 bi;
1214
1215   /* Get buffer */
1216   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
1217     return;
1218   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1219   tcp_init_buffer (vm, b);
1220
1221   /* Fill in the ACK */
1222   tcp_make_ack (tc, b);
1223   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1224 }
1225
1226 /**
1227  * Delayed ack timer handler
1228  *
1229  * Sends delayed ACK when timer expires
1230  */
1231 void
1232 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
1233 {
1234   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1235   tcp_connection_t *tc;
1236
1237   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1238   tc->timers[TCP_TIMER_DELACK] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1239   tcp_send_ack (tc);
1240 }
1241
1242 /**
1243  * Build a retransmit segment
1244  *
1245  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1246  *         retransmit
1247  */
1248 static u32
1249 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
1250                                 tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1251                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1252 {
1253   u32 bytes_per_buffer = vnet_get_tcp_main ()->bytes_per_buffer;
1254   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1255   int n_bytes = 0;
1256   u32 start, bi, available_bytes, seg_size;
1257   u8 *data;
1258
1259   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1260   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1261
1262   /*
1263    * Make sure we can retransmit something
1264    */
1265   available_bytes = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1266   ASSERT (available_bytes >= offset);
1267   available_bytes -= offset;
1268   if (!available_bytes)
1269     return 0;
1270   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1271   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1272
1273   /* Start is beyond snd_congestion */
1274   start = tc->snd_una + offset;
1275   if (seq_geq (start, tc->snd_congestion))
1276     goto done;
1277
1278   /* Don't overshoot snd_congestion */
1279   if (seq_gt (start + max_deq_bytes, tc->snd_congestion))
1280     {
1281       max_deq_bytes = tc->snd_congestion - start;
1282       if (max_deq_bytes == 0)
1283         goto done;
1284     }
1285
1286   seg_size = max_deq_bytes + MAX_HDRS_LEN;
1287
1288   /*
1289    * Prepare options
1290    */
1291   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1292
1293   /*
1294    * Allocate and fill in buffer(s)
1295    */
1296
1297   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1298   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= bytes_per_buffer))
1299     {
1300       if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
1301         return 0;
1302       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1303       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1304       n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1305                                            max_deq_bytes);
1306       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1307       b[0]->current_length = n_bytes;
1308       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1309       if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1310         tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1311     }
1312   /* Split mss into multiple buffers */
1313   else
1314     {
1315       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg;
1316       u16 n_peeked, len_to_deq, available_bufs;
1317       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1318       int i;
1319
1320       /* Make sure we have enough buffers */
1321       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / bytes_per_buffer);
1322       available_bufs = vec_len (wrk->tx_buffers);
1323       if (n_bufs_per_seg > available_bufs)
1324         {
1325           tcp_alloc_tx_buffers (wrk, &available_bufs, VLIB_FRAME_SIZE);
1326           if (n_bufs_per_seg > available_bufs)
1327             {
1328               *b = 0;
1329               return 0;
1330             }
1331         }
1332
1333       tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi);
1334       ASSERT (bi != (u32) ~ 0);
1335       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1336       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1337       n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1338                                            bytes_per_buffer - MAX_HDRS_LEN);
1339       b[0]->current_length = n_bytes;
1340       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1341       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1342       max_deq_bytes -= n_bytes;
1343
1344       chain_b = *b;
1345       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1346         {
1347           prev_b = chain_b;
1348           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, bytes_per_buffer);
1349           tcp_get_free_buffer_index (wrk, &chain_bi);
1350           ASSERT (chain_bi != (u32) ~ 0);
1351           chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
1352           chain_b->current_data = 0;
1353           data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
1354           n_peeked = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data,
1355                                                 offset + n_bytes, len_to_deq);
1356           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1357           n_bytes += n_peeked;
1358           chain_b->current_length = n_peeked;
1359           chain_b->next_buffer = 0;
1360
1361           /* update previous buffer */
1362           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1363           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1364
1365           max_deq_bytes -= n_peeked;
1366           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1367         }
1368
1369       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1370       if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1371         tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1372     }
1373
1374   ASSERT (n_bytes > 0);
1375   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <= bytes_per_buffer);
1376
1377   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1378     tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1379
1380 done:
1381   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1382   return n_bytes;
1383 }
1384
1385 /**
1386  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1387  */
1388 static void
1389 tcp_rxt_timeout_cc (tcp_connection_t * tc)
1390 {
1391   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1392   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1393   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1394
1395   /* Cleanly recover cc (also clears up fast retransmit) */
1396   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1397     {
1398       /* TODO be less aggressive about this */
1399       scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1400       tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1401     }
1402
1403   /* Start again from the beginning */
1404   tc->cc_algo->congestion (tc);
1405   tc->cwnd = tcp_loss_wnd (tc);
1406   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1407   tc->rtt_ts = 0;
1408   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1409   tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1410   tcp_recovery_on (tc);
1411 }
1412
1413 static inline void
1414 tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
1415 {
1416   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1417   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1418   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1419   tcp_connection_t *tc;
1420   vlib_buffer_t *b = 0;
1421   u32 bi, n_bytes;
1422
1423   if (is_syn)
1424     {
1425       tc = tcp_half_open_connection_get (index);
1426       /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1427       if (PREDICT_FALSE (tc == 0))
1428         return;
1429       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1430     }
1431   else
1432     {
1433       tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1434       /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1435       if (PREDICT_FALSE (tc == 0))
1436         return;
1437       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1438     }
1439
1440   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1441     {
1442       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1443
1444       /* Lost FIN, retransmit and return */
1445       if (tcp_is_lost_fin (tc))
1446         {
1447           tcp_send_fin (tc);
1448           tc->rto_boff += 1;
1449           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1450           return;
1451         }
1452
1453       /* Shouldn't be here. This condition is tricky because it has to take
1454        * into account boff > 0 due to persist timeout. */
1455       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_una_max)
1456           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1457               && !tcp_flight_size (tc)))
1458         {
1459           ASSERT (!tcp_in_recovery (tc));
1460           tc->rto_boff = 0;
1461           return;
1462         }
1463
1464       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0. Can be non 0 due
1465        * to persist timer timeout */
1466       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1467         {
1468           tc->rto_boff = 0;
1469           tcp_update_rto (tc);
1470         }
1471
1472       /* Increment RTO backoff (also equal to number of retries) and go back
1473        * to first un-acked byte  */
1474       tc->rto_boff += 1;
1475
1476       /* First retransmit timeout */
1477       if (tc->rto_boff == 1)
1478         tcp_rxt_timeout_cc (tc);
1479       else
1480         scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1481
1482       /* If we've sent beyond snd_congestion, update it */
1483       if (seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_congestion))
1484         tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1485
1486       tc->snd_una_max = tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1487       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1488
1489       /* Send one segment. Note that n_bytes may be zero due to buffer
1490        * shortfall */
1491       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1492
1493       if (n_bytes == 0)
1494         {
1495           tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1496           return;
1497         }
1498
1499       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1500
1501       /* For first retransmit, record timestamp (Eifel detection RFC3522) */
1502       if (tc->rto_boff == 1)
1503         tc->snd_rxt_ts = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
1504
1505       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1506       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1507     }
1508   /* Retransmit for SYN */
1509   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
1510     {
1511       /* Half-open connection actually moved to established but we were
1512        * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1513        * thread. */
1514       if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1515         {
1516           if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1517             {
1518               clib_warning ("could not remove half-open connection");
1519               ASSERT (0);
1520             }
1521           return;
1522         }
1523
1524       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1525
1526       /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1527        * start growing RTO exponentially */
1528       tc->rto_boff += 1;
1529       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1530         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1531
1532       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1533                         tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1534
1535       if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
1536         return;
1537
1538       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1539       tcp_init_buffer (vm, b);
1540       tcp_make_syn (tc, b);
1541
1542       tc->rtt_ts = 0;
1543       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1544
1545       /* This goes straight to ipx_lookup. Retransmit timer set already */
1546       tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1547       tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1548     }
1549   /* Retransmit SYN-ACK */
1550   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1551     {
1552       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1553
1554       tc->rto_boff += 1;
1555       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1556         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1557       tc->rtt_ts = 0;
1558
1559       if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
1560         {
1561           tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1562           return;
1563         }
1564
1565       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1566       tcp_init_buffer (vm, b);
1567       tcp_make_synack (tc, b);
1568       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
1569
1570       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
1571       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1572     }
1573   else
1574     {
1575       ASSERT (tc->state == TCP_STATE_CLOSED);
1576       return;
1577     }
1578 }
1579
1580 void
1581 tcp_timer_retransmit_handler (u32 index)
1582 {
1583   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 0);
1584 }
1585
1586 void
1587 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 index)
1588 {
1589   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 1);
1590 }
1591
1592 /**
1593  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1594  *
1595  */
1596 void
1597 tcp_timer_persist_handler (u32 index)
1598 {
1599   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1600   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1601   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1602   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1603   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1604   tcp_connection_t *tc;
1605   vlib_buffer_t *b;
1606   int n_bytes = 0;
1607   u8 *data;
1608
1609   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1610
1611   if (!tc)
1612     return;
1613
1614   /* Make sure timer handle is set to invalid */
1615   tc->timers[TCP_TIMER_PERSIST] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1616
1617   /* Problem already solved or worse */
1618   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->state > TCP_STATE_ESTABLISHED
1619       || tc->snd_wnd > tc->snd_mss || tcp_in_recovery (tc))
1620     return;
1621
1622   available_bytes = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1623   offset = tc->snd_una_max - tc->snd_una;
1624
1625   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1626    * next time */
1627   if (!available_bytes)
1628     {
1629       tcp_persist_timer_set (tc);
1630       return;
1631     }
1632
1633   if (available_bytes <= offset)
1634     {
1635       ASSERT (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT));
1636       return;
1637     }
1638
1639   /* Increment RTO backoff */
1640   tc->rto_boff += 1;
1641   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1642
1643   /*
1644    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1645    */
1646   if (PREDICT_FALSE (tcp_get_free_buffer_index (wrk, &bi)))
1647     {
1648       tcp_persist_timer_set (tc);
1649       return;
1650     }
1651   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1652   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1653
1654   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1655   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1656   max_snd_bytes = clib_min (tc->snd_mss, tm->bytes_per_buffer - MAX_HDRS_LEN);
1657   n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1658                                        max_snd_bytes);
1659   b->current_length = n_bytes;
1660   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1661                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1662                            || tc->rto_boff > 1));
1663
1664   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1665   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1666   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1667   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1668
1669   /* Just sent new data, enable retransmit */
1670   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1671 }
1672
1673 /**
1674  * Retransmit first unacked segment
1675  */
1676 int
1677 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1678 {
1679   u32 bi, old_snd_nxt, n_bytes;
1680   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1681   vlib_buffer_t *b;
1682
1683   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1684   tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1685
1686   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1687
1688   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1689   if (!n_bytes)
1690     return -1;
1691
1692   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1693   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1694   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1695
1696   return 0;
1697 }
1698
1699 /**
1700  * Do fast retransmit with SACKs
1701  */
1702 int
1703 tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1704                           u32 burst_size)
1705 {
1706   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1707   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0;
1708   vlib_buffer_t *b = 0;
1709   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1710   sack_scoreboard_t *sb;
1711   u32 bi, old_snd_nxt;
1712   int snd_space;
1713   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0;
1714
1715   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1716
1717   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1718   sb = &tc->sack_sb;
1719   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1720   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1721
1722   if (snd_space < tc->snd_mss)
1723     {
1724       tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1725       goto done;
1726     }
1727
1728   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1729   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1730     {
1731       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole,
1732                                        tcp_fastrecovery_sent_1_smss (tc),
1733                                        &can_rescue, &snd_limited);
1734       if (!hole)
1735         {
1736           if (!can_rescue || !(seq_lt (sb->rescue_rxt, tc->snd_una)
1737                                || seq_gt (sb->rescue_rxt,
1738                                           tc->snd_congestion)))
1739             {
1740               if (tcp_fastrecovery_first (tc))
1741                 break;
1742
1743               /* We tend to lose the first segment. Try re-resending
1744                * it but only once and after we've tried everything */
1745               hole = scoreboard_first_hole (sb);
1746               if (hole && hole->start == tc->snd_una)
1747                 {
1748                   tcp_retransmit_first_unacked (wrk, tc);
1749                   tcp_fastrecovery_first_on (tc);
1750                   n_segs += 1;
1751                 }
1752               break;
1753             }
1754
1755           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
1756            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
1757            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
1758            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
1759            */
1760           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1761                                 tc->snd_congestion - tc->snd_una);
1762           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
1763           offset = tc->snd_congestion - tc->snd_una - max_bytes;
1764           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
1765           tc->snd_nxt = tc->snd_una + offset;
1766           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1767                                                       max_bytes, &b);
1768           if (!n_written)
1769             goto done;
1770
1771           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1772           tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1773           n_segs += 1;
1774           break;
1775         }
1776
1777       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
1778       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
1779       if (max_bytes == 0)
1780         break;
1781       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
1782       tc->snd_nxt = sb->high_rxt;
1783       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
1784                                                   &b);
1785
1786       /* Nothing left to retransmit */
1787       if (n_written == 0)
1788         break;
1789
1790       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1791       sb->high_rxt += n_written;
1792       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1793       ASSERT (n_written <= snd_space);
1794       snd_space -= n_written;
1795       n_segs += 1;
1796     }
1797
1798   if (hole)
1799     tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1800
1801 done:
1802   /* If window allows, send 1 SMSS of new data */
1803   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1804   return n_segs;
1805 }
1806
1807 /**
1808  * Fast retransmit without SACK info
1809  */
1810 int
1811 tcp_fast_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1812                              u32 burst_size)
1813 {
1814   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, old_snd_nxt;
1815   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1816   int snd_space, n_segs = 0;
1817   vlib_buffer_t *b;
1818
1819   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1820   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1821
1822   /* Start resending from first un-acked segment */
1823   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1824   tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1825   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1826
1827   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1828     {
1829       offset += n_written;
1830       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, snd_space,
1831                                                   &b);
1832
1833       /* Nothing left to retransmit */
1834       if (n_written == 0)
1835         break;
1836
1837       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1838       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1839       snd_space -= n_written;
1840       n_segs += 1;
1841     }
1842
1843   /* More data to resend */
1844   if (seq_lt (tc->snd_nxt, tc->snd_congestion))
1845     tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1846
1847   /* Restore snd_nxt. If window allows, send 1 SMSS of new data */
1848   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1849
1850   return n_segs;
1851 }
1852
1853 /**
1854  * Do fast retransmit
1855  */
1856 int
1857 tcp_fast_retransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1858                      u32 burst_size)
1859 {
1860   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1861     return tcp_fast_retransmit_sack (wrk, tc, burst_size);
1862   else
1863     return tcp_fast_retransmit_no_sack (wrk, tc, burst_size);
1864 }
1865
1866 static u32
1867 tcp_session_has_ooo_data (tcp_connection_t * tc)
1868 {
1869   stream_session_t *s = session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
1870   return svm_fifo_has_ooo_data (s->server_rx_fifo);
1871 }
1872
1873 static void
1874 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1875                               u16 * next0, u32 * error0)
1876 {
1877   ip_adjacency_t *adj;
1878   adj_index_t ai;
1879
1880   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
1881    * not be removed */
1882   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
1883                      tc0->sw_if_index);
1884   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
1885     {
1886       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
1887       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1888       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1889       return;
1890     }
1891
1892   adj = adj_get (ai);
1893   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
1894     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
1895   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
1896     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
1897   else
1898     {
1899       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1900       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1901     }
1902   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
1903 }
1904
1905 static void
1906 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
1907                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
1908 {
1909   u32 n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
1910   tcp_connection_t *tc;
1911   tcp_tx_trace_t *t;
1912   vlib_buffer_t *b;
1913   tcp_header_t *th;
1914   int i;
1915
1916   for (i = 0; i < clib_min (n_trace, n_bufs); i++)
1917     {
1918       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
1919       th = vlib_buffer_get_current (b);
1920       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
1921                                vm->thread_index);
1922       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
1923       clib_memcpy (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
1924       clib_memcpy (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
1925     }
1926 }
1927
1928 always_inline void
1929 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
1930                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
1931 {
1932   tcp_header_t *th0 = 0;
1933
1934   th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
1935   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
1936   if (is_ip4)
1937     {
1938       vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
1939                             IP_PROTOCOL_TCP, 1);
1940       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
1941       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
1942       th0->checksum = 0;
1943     }
1944   else
1945     {
1946       ip6_header_t *ih0;
1947       ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6,
1948                                   &tc0->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
1949       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
1950       vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = (u8 *) ih0 - b0->data;
1951       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
1952       th0->checksum = 0;
1953     }
1954 }
1955
1956 always_inline void
1957 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1958                           u32 * error0, u16 * next0, u8 is_ip4)
1959 {
1960
1961   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
1962     {
1963       *error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
1964       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1965       return;
1966     }
1967
1968   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
1969   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
1970
1971   if (!is_ip4)
1972     {
1973       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
1974         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, error0);
1975     }
1976
1977   /* Filter out DUPACKs if there are no OOO segments left */
1978   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b0)->tcp.flags & TCP_BUF_FLAG_DUPACK))
1979     {
1980       /* N.B. Should not filter burst of dupacks. Two issues:
1981        * 1) dupacks open cwnd on remote peer when congested
1982        * 2) acks leaving should have the latest rcv_wnd since the
1983        *    burst may have eaten up all of it, so only the old ones
1984        *     could be filtered.
1985        */
1986       if (!tcp_session_has_ooo_data (tc0))
1987         {
1988           *error0 = TCP_ERROR_FILTERED_DUPACKS;
1989           *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1990           return;
1991         }
1992     }
1993
1994   /* Stop DELACK timer and fix flags */
1995   tc0->flags &= ~(TCP_CONN_SNDACK);
1996   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
1997     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
1998 }
1999
2000 always_inline uword
2001 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2002                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2003 {
2004   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
2005   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2006   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
2007
2008   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2009   n_left_from = frame->n_vectors;
2010   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
2011
2012   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
2013     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
2014
2015   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
2016   b = bufs;
2017   next = nexts;
2018
2019   while (n_left_from >= 4)
2020     {
2021       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT, error1 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2022       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
2023
2024       {
2025         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
2026         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2027
2028         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
2029         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2030       }
2031
2032       next[0] = next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2033
2034       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2035                                 thread_index);
2036       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
2037                                 thread_index);
2038
2039       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2040       tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2041
2042       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2043       tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], &error1, &next[1], is_ip4);
2044
2045       b += 2;
2046       next += 2;
2047       n_left_from -= 2;
2048     }
2049   while (n_left_from > 0)
2050     {
2051       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2052       tcp_connection_t *tc0;
2053
2054       if (n_left_from > 1)
2055         {
2056           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2057           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2058         }
2059
2060       next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2061       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2062                                 thread_index);
2063
2064       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2065       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2066
2067       b += 1;
2068       next += 1;
2069       n_left_from -= 1;
2070     }
2071
2072   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2073   return frame->n_vectors;
2074 }
2075
2076 static uword
2077 tcp4_output (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2078              vlib_frame_t * from_frame)
2079 {
2080   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2081 }
2082
2083 static uword
2084 tcp6_output (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2085              vlib_frame_t * from_frame)
2086 {
2087   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2088 }
2089
2090 /* *INDENT-OFF* */
2091 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2092 {
2093   .function = tcp4_output,.name = "tcp4-output",
2094     /* Takes a vector of packets. */
2095     .vector_size = sizeof (u32),
2096     .n_errors = TCP_N_ERROR,
2097     .error_strings = tcp_error_strings,
2098     .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2099     .next_nodes = {
2100 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2101     foreach_tcp4_output_next
2102 #undef _
2103     },
2104     .format_buffer = format_tcp_header,
2105     .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2106 };
2107 /* *INDENT-ON* */
2108
2109 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_output_node, tcp4_output);
2110
2111 /* *INDENT-OFF* */
2112 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2113 {
2114   .function = tcp6_output,
2115   .name = "tcp6-output",
2116     /* Takes a vector of packets. */
2117   .vector_size = sizeof (u32),
2118   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2119   .error_strings = tcp_error_strings,
2120   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2121   .next_nodes = {
2122 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2123     foreach_tcp6_output_next
2124 #undef _
2125   },
2126   .format_buffer = format_tcp_header,
2127   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2128 };
2129 /* *INDENT-ON* */
2130
2131 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_output_node, tcp6_output);
2132
2133 typedef enum _tcp_reset_next
2134 {
2135   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2136   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2137   TCP_RESET_N_NEXT
2138 } tcp_reset_next_t;
2139
2140 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2141   _(DROP, "error-drop")                 \
2142   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2143
2144 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2145   _(DROP, "error-drop")                 \
2146   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2147
2148 static uword
2149 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2150                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2151 {
2152   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2153   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2154
2155   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2156   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2157
2158   next_index = node->cached_next_index;
2159
2160   while (n_left_from > 0)
2161     {
2162       u32 n_left_to_next;
2163
2164       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2165
2166       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2167         {
2168           u32 bi0;
2169           vlib_buffer_t *b0;
2170           tcp_tx_trace_t *t0;
2171           tcp_header_t *th0;
2172           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2173
2174           bi0 = from[0];
2175           to_next[0] = bi0;
2176           from += 1;
2177           to_next += 1;
2178           n_left_from -= 1;
2179           n_left_to_next -= 1;
2180
2181           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2182
2183           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2184                                        my_thread_index, is_ip4))
2185             {
2186               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2187               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2188               goto done;
2189             }
2190
2191           /* Prepare to send to IP lookup */
2192           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2193           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2194
2195         done:
2196           b0->error = node->errors[error0];
2197           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2198           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2199             {
2200               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2201               if (is_ip4)
2202                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2203               else
2204                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2205               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2206               clib_memcpy (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
2207             }
2208
2209           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2210                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2211         }
2212       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2213     }
2214   return from_frame->n_vectors;
2215 }
2216
2217 static uword
2218 tcp4_send_reset (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2219                  vlib_frame_t * from_frame)
2220 {
2221   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2222 }
2223
2224 static uword
2225 tcp6_send_reset (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2226                  vlib_frame_t * from_frame)
2227 {
2228   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2229 }
2230
2231 /* *INDENT-OFF* */
2232 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2233   .function = tcp4_send_reset,
2234   .name = "tcp4-reset",
2235   .vector_size = sizeof (u32),
2236   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2237   .error_strings = tcp_error_strings,
2238   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2239   .next_nodes = {
2240 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2241     foreach_tcp4_reset_next
2242 #undef _
2243   },
2244   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2245 };
2246 /* *INDENT-ON* */
2247
2248 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_reset_node, tcp4_send_reset);
2249
2250 /* *INDENT-OFF* */
2251 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2252   .function = tcp6_send_reset,
2253   .name = "tcp6-reset",
2254   .vector_size = sizeof (u32),
2255   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2256   .error_strings = tcp_error_strings,
2257   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2258   .next_nodes = {
2259 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2260     foreach_tcp6_reset_next
2261 #undef _
2262   },
2263   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2264 };
2265 /* *INDENT-ON* */
2266
2267 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_reset_node, tcp6_send_reset);
2268
2269 /*
2270  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2271  *
2272  * Local Variables:
2273  * eval: (c-set-style "gnu")
2274  * End:
2275  */