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