tcp: make default mtu configurable
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_output.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016-2019 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 <math.h>
18
19 typedef enum _tcp_output_next
20 {
21   TCP_OUTPUT_NEXT_DROP,
22   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP,
23   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE,
24   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP,
25   TCP_OUTPUT_N_NEXT
26 } tcp_output_next_t;
27
28 #define foreach_tcp4_output_next                \
29   _ (DROP, "error-drop")                        \
30   _ (IP_LOOKUP, "ip4-lookup")                   \
31   _ (IP_REWRITE, "ip4-rewrite")                 \
32   _ (IP_ARP, "ip4-arp")
33
34 #define foreach_tcp6_output_next                \
35   _ (DROP, "error-drop")                        \
36   _ (IP_LOOKUP, "ip6-lookup")                   \
37   _ (IP_REWRITE, "ip6-rewrite")                 \
38   _ (IP_ARP, "ip6-discover-neighbor")
39
40 static char *tcp_error_strings[] = {
41 #define tcp_error(n,s) s,
42 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
43 #undef tcp_error
44 };
45
46 typedef struct
47 {
48   tcp_header_t tcp_header;
49   tcp_connection_t tcp_connection;
50 } tcp_tx_trace_t;
51
52 static u8 *
53 format_tcp_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
54 {
55   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
56   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
57   tcp_tx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_tx_trace_t *);
58   u32 indent = format_get_indent (s);
59
60   s = format (s, "%U\n%U%U",
61               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
62               format_white_space, indent,
63               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
64
65   return s;
66 }
67
68 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
69 static u8
70 tcp_window_compute_scale (u32 window)
71 {
72   u8 wnd_scale = 0;
73   while (wnd_scale < TCP_MAX_WND_SCALE && (window >> wnd_scale) > TCP_WND_MAX)
74     wnd_scale++;
75   return wnd_scale;
76 }
77
78 /**
79  * Update max segment size we're able to process.
80  *
81  * The value is constrained by our interface's MTU and IP options. It is
82  * also what we advertise to our peer.
83  */
84 void
85 tcp_update_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
86 {
87   /* TODO find our iface MTU */
88   tc->mss = tcp_main.default_mtu - sizeof (tcp_header_t);
89 }
90
91 /**
92  * TCP's initial window
93  */
94 always_inline u32
95 tcp_initial_wnd_unscaled (tcp_connection_t * tc)
96 {
97   /* RFC 6928 recommends the value lower. However at the time our connections
98    * are initialized, fifos may not be allocated. Therefore, advertise the
99    * smallest possible unscaled window size and update once fifos are
100    * assigned to the session.
101    */
102   /*
103      tcp_update_rcv_mss (tc);
104      TCP_IW_N_SEGMENTS * tc->mss;
105    */
106   return TCP_MIN_RX_FIFO_SIZE;
107 }
108
109 /**
110  * Compute initial window and scale factor. As per RFC1323, window field in
111  * SYN and SYN-ACK segments is never scaled.
112  */
113 u32
114 tcp_initial_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc)
115 {
116   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
117   u32 max_fifo;
118
119   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated yet.
120    * Use some predefined value. For SYN-ACK we still want the
121    * scale to be computed in the same way */
122   max_fifo = tm->max_rx_fifo ? tm->max_rx_fifo : TCP_MAX_RX_FIFO_SIZE;
123
124   /* Compute rcv wscale only if peer advertised support for it */
125   if (tc->state != TCP_STATE_SYN_RCVD || tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
126     tc->rcv_wscale = tcp_window_compute_scale (max_fifo);
127
128   tc->rcv_wnd = tcp_initial_wnd_unscaled (tc);
129
130   return clib_min (tc->rcv_wnd, TCP_WND_MAX);
131 }
132
133 static void
134 tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
135 {
136   i32 observed_wnd;
137   u32 available_space, max_fifo, wnd;
138
139   /*
140    * Figure out how much space we have available
141    */
142   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
143   max_fifo = transport_rx_fifo_size (&tc->connection);
144
145   ASSERT (tc->rcv_opts.mss < max_fifo);
146   if (available_space < tc->rcv_opts.mss && available_space < max_fifo >> 3)
147     available_space = 0;
148
149   /*
150    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
151    * to compute the new window
152    */
153   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
154   if (observed_wnd < 0)
155     observed_wnd = 0;
156
157   /* Bad. Thou shalt not shrink */
158   if (available_space < observed_wnd)
159     {
160       wnd = observed_wnd;
161       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
162     }
163   else
164     {
165       wnd = available_space;
166     }
167
168   /* Make sure we have a multiple of rcv_wscale */
169   if (wnd && tc->rcv_wscale)
170     {
171       wnd &= ~((1 << tc->rcv_wscale) - 1);
172       if (wnd == 0)
173         wnd = 1 << tc->rcv_wscale;
174     }
175
176   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
177 }
178
179 /**
180  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
181  */
182 static inline u32
183 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
184 {
185   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
186     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
187
188   tcp_update_rcv_wnd (tc);
189
190   if (tc->rcv_wnd == 0)
191     {
192       tc->flags |= TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
193     }
194   else
195     {
196       tc->flags &= ~TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
197     }
198
199   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
200 }
201
202 /**
203  * Write TCP options to segment.
204  */
205 static u32
206 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
207 {
208   u32 opts_len = 0;
209   u32 buf, seq_len = 4;
210
211   if (tcp_opts_mss (opts))
212     {
213       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
214       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
215       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
216       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->mss));
217       data += sizeof (opts->mss);
218       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
219     }
220
221   if (tcp_opts_wscale (opts))
222     {
223       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
224       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
225       *data++ = opts->wscale;
226       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
227     }
228
229   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
230     {
231       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
232       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
233       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
234     }
235
236   if (tcp_opts_tstamp (opts))
237     {
238       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
239       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
240       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
241       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
242       data += sizeof (opts->tsval);
243       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
244       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
245       data += sizeof (opts->tsecr);
246       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
247     }
248
249   if (tcp_opts_sack (opts))
250     {
251       int i;
252
253       if (opts->n_sack_blocks != 0)
254         {
255           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
256           *data++ = 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
257           for (i = 0; i < opts->n_sack_blocks; i++)
258             {
259               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
260               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
261               data += seq_len;
262               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
263               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
264               data += seq_len;
265             }
266           opts_len += 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
267         }
268     }
269
270   /* Terminate TCP options */
271   if (opts_len % 4)
272     {
273       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
274       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
275     }
276
277   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
278   while (opts_len % 4)
279     {
280       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
281       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
282     }
283   return opts_len;
284 }
285
286 static int
287 tcp_make_syn_options (tcp_options_t * opts, u8 wnd_scale)
288 {
289   u8 len = 0;
290
291   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
292   opts->mss = tcp_main.default_mtu;     /*XXX discover that */
293   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
294
295   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
296   opts->wscale = wnd_scale;
297   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
298
299   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
300   opts->tsval = tcp_time_now ();
301   opts->tsecr = 0;
302   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
303
304   if (TCP_USE_SACKS)
305     {
306       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
307       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
308     }
309
310   /* Align to needed boundary */
311   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
312   return len;
313 }
314
315 static int
316 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
317 {
318   u8 len = 0;
319
320   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
321   opts->mss = tc->mss;
322   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
323
324   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
325     {
326       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
327       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
328       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
329     }
330
331   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
332     {
333       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
334       opts->tsval = tcp_time_now ();
335       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
336       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
337     }
338
339   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
340     {
341       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
342       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
343     }
344
345   /* Align to needed boundary */
346   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
347   return len;
348 }
349
350 static int
351 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
352 {
353   u8 len = 0;
354
355   opts->flags = 0;
356
357   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
358     {
359       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
360       opts->tsval = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
361       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
362       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
363     }
364   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
365     {
366       if (vec_len (tc->snd_sacks))
367         {
368           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
369           if (tc->snd_sack_pos >= vec_len (tc->snd_sacks))
370             tc->snd_sack_pos = 0;
371           opts->sacks = &tc->snd_sacks[tc->snd_sack_pos];
372           opts->n_sack_blocks = vec_len (tc->snd_sacks) - tc->snd_sack_pos;
373           opts->n_sack_blocks = clib_min (opts->n_sack_blocks,
374                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
375           tc->snd_sack_pos += opts->n_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_CLOSE_WAIT:
393     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
394     case TCP_STATE_LAST_ACK:
395     case TCP_STATE_CLOSING:
396     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
397     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
398     case TCP_STATE_CLOSED:
399       return tcp_make_established_options (tc, opts);
400     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
401       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
402     case TCP_STATE_SYN_SENT:
403       return tcp_make_syn_options (opts, tc->rcv_wscale);
404     default:
405       clib_warning ("State not handled! %d", state);
406       return 0;
407     }
408 }
409
410 /**
411  * Update burst send vars
412  *
413  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
414  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
415  * - Cache 'on the wire' options for reuse
416  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
417  *
418  * This should *only* be called when doing bursts
419  */
420 void
421 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
422 {
423   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
424
425   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
426    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
427   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
428                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
429
430   /* XXX check if MTU has been updated */
431   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
432   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
433
434   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
435                      &tc->snd_opts);
436
437   tcp_update_rcv_wnd (tc);
438 }
439
440 void
441 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
442 {
443   u16 default_min_mss = 536;
444   tcp_update_rcv_mss (tc);
445
446   /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
447   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
448
449   if (tc->snd_mss < 45)
450     {
451       /* Assume that at least the min default mss works */
452       tc->snd_mss = default_min_mss;
453       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
454     }
455
456   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
457   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
458
459   /* If we use timestamp option, account for it */
460   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
461     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
462 }
463 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
464
465 static void *
466 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
467 {
468   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
469     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
470   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
471   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
472   b->current_data = 0;
473   b->current_length = 0;
474   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
475   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
476
477   /* Leave enough space for headers */
478   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
479 }
480
481 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
482 static void *
483 tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
484 {
485   ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0);
486   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
487   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
488   b->current_data = 0;
489   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
490   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
491   /* Leave enough space for headers */
492   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
493 }
494
495 /**
496  * Prepare ACK
497  */
498 static inline void
499 tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
500                 u8 flags)
501 {
502   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
503   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
504   tcp_header_t *th;
505   u16 wnd;
506
507   wnd = tcp_window_to_advertise (tc, state);
508
509   /* Make and write options */
510   tcp_opts_len = tcp_make_established_options (tc, snd_opts);
511   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
512
513   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
514                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
515
516   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
517   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
518 }
519
520 /**
521  * Convert buffer to ACK
522  */
523 static inline void
524 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
525 {
526   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
527   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
528   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
529 }
530
531 /**
532  * Convert buffer to FIN-ACK
533  */
534 void
535 tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
536 {
537   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK);
538
539   /* Reset flags, make sure ack is sent */
540   vnet_buffer (b)->tcp.flags &= ~TCP_BUF_FLAG_DUPACK;
541 }
542
543 /**
544  * Convert buffer to SYN
545  */
546 void
547 tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
548 {
549   u8 tcp_hdr_opts_len, tcp_opts_len;
550   tcp_header_t *th;
551   u16 initial_wnd;
552   tcp_options_t snd_opts;
553
554   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
555
556   /* Make and write options */
557   clib_memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
558   tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (&snd_opts, tc->rcv_wscale);
559   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
560
561   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
562                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, TCP_FLAG_SYN,
563                              initial_wnd);
564   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
565   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
566 }
567
568 /**
569  * Convert buffer to SYN-ACK
570  */
571 void
572 tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
573 {
574   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
575   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
576   tcp_header_t *th;
577   u16 initial_wnd;
578
579   clib_memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
580   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
581   tcp_opts_len = tcp_make_synack_options (tc, snd_opts);
582   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
583
584   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
585                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len,
586                              TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, initial_wnd);
587   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
588
589   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
590 }
591
592 always_inline void
593 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
594                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
595 {
596   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
597   u32 *to_next, next_index;
598   vlib_frame_t *f;
599
600   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
601   b->error = 0;
602
603   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
604   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
605
606   /* Send to IP lookup */
607   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
608   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
609
610   f = wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
611   if (!f)
612     {
613       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
614       ASSERT (f);
615       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
616     }
617
618   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
619   to_next[f->n_vectors] = bi;
620   f->n_vectors += 1;
621   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
622     {
623       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
624       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
625     }
626 }
627
628 static void
629 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b,
630                               u32 bi, u8 is_ip4, u32 fib_index)
631 {
632   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
633 }
634
635 static void
636 tcp_enqueue_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
637                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
638 {
639   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
640   if (wrk->vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
641     session_flush_frames_main_thread (wrk->vm);
642 }
643
644 always_inline void
645 tcp_enqueue_to_output_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
646                          u8 is_ip4, u8 flush)
647 {
648   u32 *to_next, next_index;
649   vlib_frame_t *f;
650
651   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
652   b->error = 0;
653
654   /* Decide where to send the packet */
655   next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
656   tcp_trajectory_add_start (b, 2);
657
658   /* Get frame to v4/6 output node */
659   f = wrk->tx_frames[!is_ip4];
660   if (!f)
661     {
662       f = vlib_get_frame_to_node (wrk->vm, next_index);
663       ASSERT (f);
664       wrk->tx_frames[!is_ip4] = f;
665     }
666   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
667   to_next[f->n_vectors] = bi;
668   f->n_vectors += 1;
669   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
670     {
671       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, f);
672       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
673     }
674 }
675
676 static void
677 tcp_enqueue_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
678                        u8 is_ip4)
679 {
680   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 0);
681 }
682
683 static void
684 tcp_enqueue_to_output_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
685                            u8 is_ip4)
686 {
687   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 1);
688 }
689 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
690
691 static int
692 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
693                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
694 {
695   ip4_header_t *ih4;
696   ip6_header_t *ih6;
697   tcp_header_t *th0;
698   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
699   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
700   u16 src_port, dst_port;
701   u32 tmp;
702   u32 seq, ack;
703   u8 flags;
704
705   /* Find IP and TCP headers */
706   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
707
708   /* Save src and dst ip */
709   if (is_ip4)
710     {
711       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
712       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
713       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
714       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
715     }
716   else
717     {
718       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
719       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
720       clib_memcpy_fast (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
721       clib_memcpy_fast (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
722     }
723
724   src_port = th0->src_port;
725   dst_port = th0->dst_port;
726
727   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
728   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
729     {
730       if (!tcp_syn (th0))
731         return -1;
732
733       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
734
735       /* Got a SYN for no listener. */
736       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
737       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
738       seq = 0;
739     }
740   else
741     {
742       flags = TCP_FLAG_RST;
743       seq = th0->ack_number;
744       ack = 0;
745     }
746
747   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
748   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
749   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
750                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
751
752   if (is_ip4)
753     {
754       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
755                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
756       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
757     }
758   else
759     {
760       int bogus = ~0;
761       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
762                                   IP_PROTOCOL_TCP);
763       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
764       ASSERT (!bogus);
765     }
766
767   return 0;
768 }
769
770 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
771 /**
772  *  Send reset without reusing existing buffer
773  *
774  *  It extracts connection info out of original packet
775  */
776 void
777 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
778                       u32 thread_index, u8 is_ip4)
779 {
780   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
781   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
782   vlib_buffer_t *b;
783   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
784   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
785   tcp_header_t *th, *pkt_th;
786   u32 seq, ack;
787   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
788   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
789   fib_protocol_t fib_proto;
790
791   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
792     return;
793
794   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
795   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
796   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
797   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
798   tcp_init_buffer (vm, b);
799
800   /* Make and write options */
801   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
802
803   if (is_ip4)
804     {
805       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
806       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
807     }
808   else
809     {
810       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
811       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
812     }
813
814   if (tcp_ack (pkt_th))
815     {
816       flags = TCP_FLAG_RST;
817       seq = pkt_th->ack_number;
818       ack = (tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
819     }
820   else
821     {
822       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
823       seq = 0;
824       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
825     }
826
827   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
828                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
829
830   /* Swap src and dst ip */
831   if (is_ip4)
832     {
833       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
834       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
835                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
836       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
837     }
838   else
839     {
840       int bogus = ~0;
841       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
842               0x60);
843       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
844                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
845       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
846       ASSERT (!bogus);
847     }
848
849   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
850   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
851 }
852
853 /**
854  * Build and set reset packet for connection
855  */
856 void
857 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
858 {
859   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
860   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
861   vlib_buffer_t *b;
862   u32 bi;
863   tcp_header_t *th;
864   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
865   u8 flags;
866
867   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
868     return;
869   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
870   tcp_init_buffer (vm, b);
871
872   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
873   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
874   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
875   flags = TCP_FLAG_RST;
876   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
877                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
878                              advertise_wnd);
879   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
880   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
881   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
882   if (tc->c_is_ip4)
883     {
884       ip4_header_t *ih4;
885       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip4,
886                                   &tc->c_rmt_ip.ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 0);
887       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
888     }
889   else
890     {
891       int bogus = ~0;
892       ip6_header_t *ih6;
893       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip6,
894                                   &tc->c_rmt_ip.ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
895       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
896       ASSERT (!bogus);
897     }
898   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
899   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
900 }
901
902 static void
903 tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
904                  vlib_buffer_t * b)
905 {
906   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
907   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
908   if (tc->c_is_ip4)
909     {
910       ip4_header_t *ih;
911       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
912                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
913       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
914     }
915   else
916     {
917       ip6_header_t *ih;
918       int bogus = ~0;
919
920       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
921                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
922       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
923       ASSERT (!bogus);
924     }
925 }
926
927 /**
928  *  Send SYN
929  *
930  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
931  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
932  *  in the half_open pool.
933  */
934 void
935 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
936 {
937   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
938   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
939   vlib_buffer_t *b;
940   u32 bi;
941
942   /*
943    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
944    * such that we can return if we've ran out.
945    */
946   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_ESTABLISH_AO, TCP_ESTABLISH_TIME);
947   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
948                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
949
950   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
951     {
952       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
953       return;
954     }
955
956   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
957   tcp_init_buffer (vm, b);
958   tcp_make_syn (tc, b);
959
960   /* Measure RTT with this */
961   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (vlib_num_workers ()? 1 : 0);
962   tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
963   tc->rto_boff = 0;
964
965   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
966   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
967   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
968 }
969
970 void
971 tcp_send_synack (tcp_connection_t * tc)
972 {
973   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
974   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
975   vlib_buffer_t *b;
976   u32 bi;
977
978   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
979
980   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
981     {
982       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
983       return;
984     }
985
986   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
987   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
988   tcp_init_buffer (vm, b);
989   tcp_make_synack (tc, b);
990   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
991   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
992 }
993
994 /**
995  * Flush tx frame populated by retransmits and timer pops
996  */
997 void
998 tcp_flush_frame_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
999 {
1000   if (wrk->tx_frames[!is_ip4])
1001     {
1002       u32 next_index;
1003       next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
1004       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, wrk->tx_frames[!is_ip4]);
1005       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
1006     }
1007 }
1008
1009 /**
1010  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
1011  */
1012 static void
1013 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
1014 {
1015   if (wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
1016     {
1017       u32 next_index;
1018       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
1019       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index,
1020                               wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4]);
1021       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
1022     }
1023 }
1024
1025 /**
1026  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1027  */
1028 void
1029 tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1030 {
1031   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 1);
1032   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 0);
1033   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 1);
1034   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 0);
1035 }
1036
1037 /**
1038  *  Send FIN
1039  */
1040 void
1041 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1042 {
1043   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1044   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1045   vlib_buffer_t *b;
1046   u32 bi;
1047   u8 fin_snt = 0;
1048
1049   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1050   if (fin_snt)
1051     tc->snd_nxt -= 1;
1052
1053   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1054     {
1055       /* Out of buffers so program fin retransmit ASAP */
1056       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1057       if (fin_snt)
1058         tc->snd_nxt += 1;
1059       else
1060         /* Make sure retransmit retries a fin not data */
1061         tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1062       return;
1063     }
1064
1065   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1066   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1067   tcp_init_buffer (vm, b);
1068   tcp_make_fin (tc, b);
1069   tcp_enqueue_to_output_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1070   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1071   /* Account for the FIN */
1072   tc->snd_nxt += 1;
1073   if (!fin_snt)
1074     {
1075       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1076       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1077       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_una_max, tc->snd_nxt);
1078     }
1079 }
1080
1081 /**
1082  * Push TCP header and update connection variables. Should only be called
1083  * for segments with data, not for 'control' packets.
1084  */
1085 always_inline void
1086 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 snd_nxt,
1087                 u8 compute_opts, u8 maybe_burst, u8 update_snd_nxt)
1088 {
1089   u8 tcp_hdr_opts_len, flags = TCP_FLAG_ACK;
1090   u32 advertise_wnd, data_len;
1091   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1092   tcp_header_t *th;
1093
1094   data_len = b->current_length;
1095   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1096     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1097
1098   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1099   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1100
1101   if (compute_opts)
1102     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1103
1104   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1105
1106   if (maybe_burst)
1107     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1108   else
1109     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
1110
1111   if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
1112     {
1113       if (seq_geq (tc->psh_seq, snd_nxt)
1114           && seq_lt (tc->psh_seq, snd_nxt + data_len))
1115         flags |= TCP_FLAG_PSH;
1116     }
1117   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, snd_nxt,
1118                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1119                              advertise_wnd);
1120
1121   if (maybe_burst)
1122     {
1123       clib_memcpy_fast ((u8 *) (th + 1),
1124                         tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1125                         tc->snd_opts_len);
1126     }
1127   else
1128     {
1129       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1130       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1131     }
1132
1133   /*
1134    * Update connection variables
1135    */
1136
1137   if (update_snd_nxt)
1138     tc->snd_nxt += data_len;
1139   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1140
1141   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1142 }
1143
1144 u32
1145 tcp_session_push_header (transport_connection_t * tconn, vlib_buffer_t * b)
1146 {
1147   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1148   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0, /* burst */ 1,
1149                   /* update_snd_nxt */ 1);
1150   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1151   ASSERT (seq_leq (tc->snd_una_max, tc->snd_una + tc->snd_wnd));
1152   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1153   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1154   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1155     {
1156       tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1157       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1158     }
1159   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1160     {
1161       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1162       tc->rto_boff = 0;
1163     }
1164   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1165   return 0;
1166 }
1167
1168 void
1169 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1170 {
1171   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1172   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1173   vlib_buffer_t *b;
1174   u32 bi;
1175
1176   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1177     {
1178       tcp_update_rcv_wnd (tc);
1179       return;
1180     }
1181   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1182   tcp_init_buffer (vm, b);
1183   tcp_make_ack (tc, b);
1184   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1185 }
1186
1187 void
1188 tcp_program_ack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1189 {
1190   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1191     {
1192       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1193       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1194     }
1195 }
1196
1197 void
1198 tcp_program_dupack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1199 {
1200   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1201     {
1202       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1203       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1204     }
1205   if (tc->pending_dupacks < 255)
1206     tc->pending_dupacks += 1;
1207 }
1208
1209 void
1210 tcp_send_acks (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1211 {
1212   u32 thread_index, *pending_acks;
1213   tcp_connection_t *tc;
1214   int i, j, n_acks;
1215
1216   if (!vec_len (wrk->pending_acks))
1217     return;
1218
1219   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1220   pending_acks = wrk->pending_acks;
1221   for (i = 0; i < vec_len (pending_acks); i++)
1222     {
1223       tc = tcp_connection_get (pending_acks[i], thread_index);
1224       tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
1225       if (!tc->pending_dupacks)
1226         {
1227           tcp_send_ack (tc);
1228           continue;
1229         }
1230
1231       /* If we're supposed to send dupacks but have no ooo data
1232        * send only one ack */
1233       if (!vec_len (tc->snd_sacks))
1234         {
1235           tcp_send_ack (tc);
1236           continue;
1237         }
1238
1239       /* Start with first sack block */
1240       tc->snd_sack_pos = 0;
1241
1242       /* Generate enough dupacks to cover all sack blocks. Do not generate
1243        * more sacks than the number of packets received. But do generate at
1244        * least 3, i.e., the number needed to signal congestion, if needed. */
1245       n_acks = vec_len (tc->snd_sacks) / TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS;
1246       n_acks = clib_min (n_acks, tc->pending_dupacks);
1247       n_acks = clib_max (n_acks, clib_min (tc->pending_dupacks, 3));
1248       for (j = 0; j < n_acks; j++)
1249         tcp_send_ack (tc);
1250
1251       tc->pending_dupacks = 0;
1252       tc->snd_sack_pos = 0;
1253     }
1254   _vec_len (wrk->pending_acks) = 0;
1255 }
1256
1257 /**
1258  * Delayed ack timer handler
1259  *
1260  * Sends delayed ACK when timer expires
1261  */
1262 void
1263 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
1264 {
1265   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1266   tcp_connection_t *tc;
1267
1268   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1269   tc->timers[TCP_TIMER_DELACK] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1270   tcp_send_ack (tc);
1271 }
1272
1273 /**
1274  * Allocate a new buffer and build a new tcp segment
1275  *
1276  * @param wrk           tcp worker
1277  * @param tc            connection for which the segment will be allocated
1278  * @param offset        offset of the first byte in the tx fifo
1279  * @param max_deq_byte  segment size
1280  * @param[out] b        pointer to buffer allocated
1281  *
1282  * @return      the number of bytes in the segment or 0 if buffer cannot be
1283  *              allocated or no data available
1284  */
1285 static int
1286 tcp_prepare_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1287                      u32 offset, u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1288 {
1289   u32 bytes_per_buffer = vnet_get_tcp_main ()->bytes_per_buffer;
1290   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1291   u32 bi, seg_size;
1292   int n_bytes = 0;
1293   u8 *data;
1294
1295   seg_size = max_deq_bytes + TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN;
1296
1297   /*
1298    * Prepare options
1299    */
1300   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1301
1302   /*
1303    * Allocate and fill in buffer(s)
1304    */
1305
1306   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1307   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= bytes_per_buffer))
1308     {
1309       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1310         return 0;
1311       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1312       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1313       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1314                                             max_deq_bytes);
1315       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1316       b[0]->current_length = n_bytes;
1317       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1318                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1319     }
1320   /* Split mss into multiple buffers */
1321   else
1322     {
1323       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg, n_bufs;
1324       u16 n_peeked, len_to_deq;
1325       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1326       int i;
1327
1328       /* Make sure we have enough buffers */
1329       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / bytes_per_buffer);
1330       vec_validate_aligned (wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg - 1,
1331                             CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1332       n_bufs = vlib_buffer_alloc (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg);
1333       if (PREDICT_FALSE (n_bufs != n_bufs_per_seg))
1334         {
1335           if (n_bufs)
1336             vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1337           return 0;
1338         }
1339
1340       *b = vlib_get_buffer (vm, wrk->tx_buffers[--n_bufs]);
1341       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1342       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1343                                             bytes_per_buffer -
1344                                             TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1345       b[0]->current_length = n_bytes;
1346       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1347       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1348       max_deq_bytes -= n_bytes;
1349
1350       chain_b = *b;
1351       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1352         {
1353           prev_b = chain_b;
1354           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, bytes_per_buffer);
1355           chain_bi = wrk->tx_buffers[--n_bufs];
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 = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data,
1360                                                  offset + n_bytes,
1361                                                  len_to_deq);
1362           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1363           n_bytes += n_peeked;
1364           chain_b->current_length = n_peeked;
1365           chain_b->next_buffer = 0;
1366
1367           /* update previous buffer */
1368           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1369           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1370
1371           max_deq_bytes -= n_peeked;
1372           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1373         }
1374
1375       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1376                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1377
1378       if (PREDICT_FALSE (n_bufs))
1379         {
1380           clib_warning ("not all buffers consumed");
1381           vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1382         }
1383     }
1384
1385   ASSERT (n_bytes > 0);
1386   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <= bytes_per_buffer);
1387
1388   return n_bytes;
1389 }
1390
1391 /**
1392  * Build a retransmit segment
1393  *
1394  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1395  *         retransmit
1396  */
1397 static u32
1398 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
1399                                 tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1400                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1401 {
1402   u32 start, available_bytes;
1403   int n_bytes = 0;
1404
1405   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1406   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1407
1408   /*
1409    * Make sure we can retransmit something
1410    */
1411   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1412   ASSERT (available_bytes >= offset);
1413   available_bytes -= offset;
1414   if (!available_bytes)
1415     return 0;
1416
1417   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1418   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1419
1420   /* Start is beyond snd_congestion */
1421   start = tc->snd_una + offset;
1422   if (seq_geq (start, tc->snd_congestion))
1423     goto done;
1424
1425   /* Don't overshoot snd_congestion */
1426   if (seq_gt (start + max_deq_bytes, tc->snd_congestion))
1427     {
1428       max_deq_bytes = tc->snd_congestion - start;
1429       if (max_deq_bytes == 0)
1430         goto done;
1431     }
1432
1433   n_bytes = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, max_deq_bytes, b);
1434   if (!n_bytes)
1435     return 0;
1436
1437   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1438     tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1439
1440 done:
1441   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1442   return n_bytes;
1443 }
1444
1445 /**
1446  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1447  */
1448 static void
1449 tcp_rxt_timeout_cc (tcp_connection_t * tc)
1450 {
1451   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1452   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1453   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1454
1455   /* Cleanly recover cc (also clears up fast retransmit) */
1456   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1457     {
1458       /* TODO be less aggressive about this */
1459       scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1460       tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1461     }
1462   else
1463     tc->rcv_dupacks = 0;
1464
1465   /* Start again from the beginning */
1466   tc->cc_algo->congestion (tc);
1467   tc->cwnd = tcp_loss_wnd (tc);
1468   tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
1469   tc->rtt_ts = 0;
1470   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1471   tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1472   tcp_recovery_on (tc);
1473 }
1474
1475 static inline void
1476 tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
1477 {
1478   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1479   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1480   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1481   tcp_connection_t *tc;
1482   vlib_buffer_t *b = 0;
1483   u32 bi, n_bytes;
1484
1485   if (is_syn)
1486     {
1487       tc = tcp_half_open_connection_get (index);
1488       /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1489       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state != TCP_STATE_SYN_SENT))
1490         return;
1491       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1492     }
1493   else
1494     {
1495       tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1496       /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1497       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT))
1498         return;
1499       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1500       /* Wait-close and retransmit could pop at the same time */
1501       if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED)
1502         return;
1503     }
1504
1505   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1506     {
1507       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1508
1509       /* Lost FIN, retransmit and return */
1510       if (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT)
1511         {
1512           tcp_send_fin (tc);
1513           tc->rto_boff += 1;
1514           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1515           return;
1516         }
1517
1518       /* Shouldn't be here. This condition is tricky because it has to take
1519        * into account boff > 0 due to persist timeout. */
1520       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_nxt)
1521           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1522               && !tcp_flight_size (tc)))
1523         {
1524           ASSERT (!tcp_in_recovery (tc));
1525           tc->rto_boff = 0;
1526           return;
1527         }
1528
1529       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0. Can be non 0 due
1530        * to persist timer timeout */
1531       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1532         {
1533           tc->rto_boff = 0;
1534           tcp_update_rto (tc);
1535         }
1536
1537       /* Increment RTO backoff (also equal to number of retries) and go back
1538        * to first un-acked byte  */
1539       tc->rto_boff += 1;
1540
1541       /* First retransmit timeout */
1542       if (tc->rto_boff == 1)
1543         tcp_rxt_timeout_cc (tc);
1544       else
1545         scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1546
1547       /* If we've sent beyond snd_congestion, update it */
1548       tc->snd_congestion = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_congestion);
1549
1550       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1551       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1552
1553       /* Send one segment. Note that n_bytes may be zero due to buffer
1554        * shortfall */
1555       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1556       if (!n_bytes)
1557         {
1558           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1559           return;
1560         }
1561
1562       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1563
1564       /* For first retransmit, record timestamp (Eifel detection RFC3522) */
1565       if (tc->rto_boff == 1)
1566         tc->snd_rxt_ts = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
1567
1568       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1569       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1570     }
1571   /* Retransmit for SYN */
1572   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
1573     {
1574       /* Half-open connection actually moved to established but we were
1575        * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1576        * thread. */
1577       if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1578         {
1579           if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1580             TCP_DBG ("could not remove half-open connection");
1581           return;
1582         }
1583
1584       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1585
1586       /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1587        * start growing RTO exponentially */
1588       tc->rto_boff += 1;
1589       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1590         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1591
1592       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1593                         tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1594
1595       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1596         {
1597           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
1598           return;
1599         }
1600
1601       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1602       tcp_init_buffer (vm, b);
1603       tcp_make_syn (tc, b);
1604
1605       tc->rtt_ts = 0;
1606       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1607
1608       /* This goes straight to ipx_lookup. Retransmit timer set already */
1609       tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1610       tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1611     }
1612   /* Retransmit SYN-ACK */
1613   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1614     {
1615       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1616
1617       tc->rto_boff += 1;
1618       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1619         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1620       tc->rtt_ts = 0;
1621
1622       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1623
1624       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1625         {
1626           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1627           return;
1628         }
1629
1630       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1631       tcp_init_buffer (vm, b);
1632       tcp_make_synack (tc, b);
1633       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
1634
1635       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
1636       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1637     }
1638   else
1639     {
1640       ASSERT (tc->state == TCP_STATE_CLOSED);
1641       return;
1642     }
1643 }
1644
1645 void
1646 tcp_timer_retransmit_handler (u32 index)
1647 {
1648   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 0);
1649 }
1650
1651 void
1652 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 index)
1653 {
1654   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 1);
1655 }
1656
1657 /**
1658  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1659  *
1660  */
1661 void
1662 tcp_timer_persist_handler (u32 index)
1663 {
1664   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1665   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1666   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1667   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1668   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1669   tcp_connection_t *tc;
1670   vlib_buffer_t *b;
1671   int n_bytes = 0;
1672   u8 *data;
1673
1674   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1675   if (!tc)
1676     return;
1677
1678   /* Make sure timer handle is set to invalid */
1679   tc->timers[TCP_TIMER_PERSIST] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1680
1681   /* Problem already solved or worse */
1682   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->snd_wnd > tc->snd_mss
1683       || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT))
1684     return;
1685
1686   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1687   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1688
1689   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1690    * next time */
1691   if (!available_bytes)
1692     {
1693       tcp_persist_timer_set (tc);
1694       return;
1695     }
1696
1697   if (available_bytes <= offset)
1698     {
1699       ASSERT (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT));
1700       return;
1701     }
1702
1703   /* Increment RTO backoff */
1704   tc->rto_boff += 1;
1705   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1706
1707   /*
1708    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1709    */
1710   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1711     {
1712       tcp_persist_timer_set (tc);
1713       return;
1714     }
1715   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1716   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1717
1718   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1719   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1720   max_snd_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1721                             tm->bytes_per_buffer - TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1722   n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1723                                         max_snd_bytes);
1724   b->current_length = n_bytes;
1725   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1726                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1727                            || tc->rto_boff > 1));
1728
1729   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0,
1730                   /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 1);
1731   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1732   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1733   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1734
1735   /* Just sent new data, enable retransmit */
1736   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1737 }
1738
1739 /**
1740  * Retransmit first unacked segment
1741  */
1742 int
1743 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1744 {
1745   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1746   vlib_buffer_t *b;
1747   u32 bi, n_bytes;
1748
1749   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1750
1751   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1752   if (!n_bytes)
1753     return -1;
1754
1755   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1756   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1757
1758   return 0;
1759 }
1760
1761 static int
1762 tcp_fast_retransmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1763                             u32 burst_size)
1764 {
1765   u32 offset, n_segs = 0, n_written, bi;
1766   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1767   vlib_buffer_t *b = 0;
1768
1769   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1770   while (n_segs < burst_size)
1771     {
1772       n_written = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, tc->snd_mss, &b);
1773       if (!n_written)
1774         goto done;
1775
1776       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1777       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1778       offset += n_written;
1779       n_segs += 1;
1780
1781       tc->snd_nxt += n_written;
1782       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1783     }
1784
1785 done:
1786   return n_segs;
1787 }
1788
1789 #define scoreboard_rescue_rxt_valid(_sb, _tc)                   \
1790     (seq_geq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_una)                    \
1791         && seq_leq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_congestion))
1792
1793 /**
1794  * Do fast retransmit with SACKs
1795  */
1796 int
1797 tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1798                           u32 burst_size)
1799 {
1800   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0, n_segs_now;
1801   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1802   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1803   vlib_buffer_t *b = 0;
1804   sack_scoreboard_t *sb;
1805   u32 bi, max_deq;
1806   int snd_space;
1807   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0;
1808
1809   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1810
1811   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1812   if (snd_space < tc->snd_mss)
1813     {
1814       tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1815       return 0;
1816     }
1817
1818   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1819   sb = &tc->sack_sb;
1820   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1821
1822   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1823   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1824
1825   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1826     {
1827       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole, max_deq, &can_rescue,
1828                                        &snd_limited);
1829       if (!hole)
1830         {
1831           if (max_deq)
1832             {
1833               snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1834               burst_size = clib_min (burst_size - n_segs,
1835                                      snd_space / tc->snd_mss);
1836               n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1837               if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1838                 tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1839               n_segs += n_segs_now;
1840               goto done;
1841             }
1842
1843           if (!can_rescue || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
1844             break;
1845
1846           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
1847            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
1848            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
1849            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
1850            */
1851           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1852                                 tc->snd_congestion - tc->snd_una);
1853           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
1854           offset = tc->snd_congestion - tc->snd_una - max_bytes;
1855           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
1856           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1857                                                       max_bytes, &b);
1858           if (!n_written)
1859             goto done;
1860
1861           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1862           tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1863           n_segs += 1;
1864           break;
1865         }
1866
1867       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
1868       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
1869       if (max_bytes == 0)
1870         break;
1871
1872       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
1873       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
1874                                                   &b);
1875       ASSERT (n_written <= snd_space);
1876
1877       /* Nothing left to retransmit */
1878       if (n_written == 0)
1879         break;
1880
1881       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1882       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1883
1884       sb->high_rxt += n_written;
1885       snd_space -= n_written;
1886       n_segs += 1;
1887     }
1888
1889   if (hole)
1890     tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1891
1892 done:
1893   return n_segs;
1894 }
1895
1896 /**
1897  * Fast retransmit without SACK info
1898  */
1899 int
1900 tcp_fast_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1901                              u32 burst_size)
1902 {
1903   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, max_deq, n_segs_now;
1904   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1905   int snd_space, n_segs = 0;
1906   vlib_buffer_t *b;
1907
1908   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1909   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1910
1911   if (!tcp_fastrecovery_first (tc))
1912     goto send_unsent;
1913
1914   /* RFC 6582: [If a partial ack], retransmit the first unacknowledged
1915    * segment. */
1916   snd_space = tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
1917   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1918     {
1919       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1920                                                   tc->snd_mss, &b);
1921
1922       /* Nothing left to retransmit */
1923       if (n_written == 0)
1924         break;
1925
1926       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1927       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1928       snd_space -= n_written;
1929       offset += n_written;
1930       n_segs += 1;
1931     }
1932
1933   if (n_segs == burst_size)
1934     goto done;
1935
1936 send_unsent:
1937
1938   /* RFC 6582: Send a new segment if permitted by the new value of cwnd. */
1939   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1940   if (snd_space < tc->snd_mss || tc->snd_mss == 0)
1941     goto done;
1942
1943   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1944   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1945   if (max_deq)
1946     {
1947       snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1948       burst_size = clib_min (burst_size - n_segs, snd_space / tc->snd_mss);
1949       n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1950       if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1951         tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1952       n_segs += n_segs_now;
1953     }
1954
1955 done:
1956   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1957   return n_segs;
1958 }
1959
1960 /**
1961  * Do fast retransmit
1962  */
1963 int
1964 tcp_fast_retransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1965                      u32 burst_size)
1966 {
1967   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1968     return tcp_fast_retransmit_sack (wrk, tc, burst_size);
1969   else
1970     return tcp_fast_retransmit_no_sack (wrk, tc, burst_size);
1971 }
1972 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
1973
1974 static void
1975 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1976                               u16 * next0, u32 * error0)
1977 {
1978   ip_adjacency_t *adj;
1979   adj_index_t ai;
1980
1981   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
1982    * not be removed */
1983   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
1984                      tc0->sw_if_index);
1985   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
1986     {
1987       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
1988       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1989       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1990       return;
1991     }
1992
1993   adj = adj_get (ai);
1994   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
1995     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
1996   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
1997     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
1998   else
1999     {
2000       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2001       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
2002     }
2003   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
2004 }
2005
2006 static void
2007 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2008                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
2009 {
2010   u32 n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
2011   tcp_connection_t *tc;
2012   tcp_tx_trace_t *t;
2013   vlib_buffer_t *b;
2014   tcp_header_t *th;
2015   int i;
2016
2017   for (i = 0; i < clib_min (n_trace, n_bufs); i++)
2018     {
2019       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
2020       th = vlib_buffer_get_current (b);
2021       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
2022                                vm->thread_index);
2023       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
2024       clib_memcpy_fast (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
2025       clib_memcpy_fast (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
2026     }
2027 }
2028
2029 always_inline void
2030 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
2031                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
2032 {
2033   tcp_header_t *th0 = 0;
2034
2035   th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2036   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
2037   if (is_ip4)
2038     {
2039       vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
2040                             IP_PROTOCOL_TCP, 1);
2041       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2042       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2043       th0->checksum = 0;
2044     }
2045   else
2046     {
2047       ip6_header_t *ih0;
2048       ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6,
2049                                   &tc0->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
2050       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2051       vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = (u8 *) ih0 - b0->data;
2052       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2053       th0->checksum = 0;
2054     }
2055 }
2056
2057 always_inline void
2058 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2059                           u32 * error0, u16 * next0, u8 is_ip4)
2060 {
2061
2062   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2063     {
2064       *error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2065       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2066       return;
2067     }
2068
2069   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
2070   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
2071
2072   if (!is_ip4)
2073     {
2074       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
2075         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, error0);
2076     }
2077
2078   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
2079     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
2080 }
2081
2082 always_inline uword
2083 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2084                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2085 {
2086   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
2087   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2088   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
2089
2090   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2091   n_left_from = frame->n_vectors;
2092   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
2093
2094   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
2095     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
2096
2097   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
2098   b = bufs;
2099   next = nexts;
2100
2101   while (n_left_from >= 4)
2102     {
2103       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT, error1 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2104       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
2105
2106       {
2107         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
2108         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2109
2110         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
2111         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2112       }
2113
2114       next[0] = next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2115
2116       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2117                                 thread_index);
2118       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
2119                                 thread_index);
2120
2121       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2122       tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2123
2124       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2125       tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], &error1, &next[1], is_ip4);
2126
2127       b += 2;
2128       next += 2;
2129       n_left_from -= 2;
2130     }
2131   while (n_left_from > 0)
2132     {
2133       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2134       tcp_connection_t *tc0;
2135
2136       if (n_left_from > 1)
2137         {
2138           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2139           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2140         }
2141
2142       next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2143       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2144                                 thread_index);
2145
2146       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2147       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2148
2149       b += 1;
2150       next += 1;
2151       n_left_from -= 1;
2152     }
2153
2154   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2155   return frame->n_vectors;
2156 }
2157
2158 VLIB_NODE_FN (tcp4_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2159                                  vlib_frame_t * from_frame)
2160 {
2161   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2162 }
2163
2164 VLIB_NODE_FN (tcp6_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2165                                  vlib_frame_t * from_frame)
2166 {
2167   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2168 }
2169
2170 /* *INDENT-OFF* */
2171 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2172 {
2173   .name = "tcp4-output",
2174   /* Takes a vector of packets. */
2175   .vector_size = sizeof (u32),
2176   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2177   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2178   .error_strings = tcp_error_strings,
2179   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2180   .next_nodes = {
2181 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2182     foreach_tcp4_output_next
2183 #undef _
2184   },
2185   .format_buffer = format_tcp_header,
2186   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2187 };
2188 /* *INDENT-ON* */
2189
2190 /* *INDENT-OFF* */
2191 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2192 {
2193   .name = "tcp6-output",
2194     /* Takes a vector of packets. */
2195   .vector_size = sizeof (u32),
2196   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2197   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2198   .error_strings = tcp_error_strings,
2199   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2200   .next_nodes = {
2201 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2202     foreach_tcp6_output_next
2203 #undef _
2204   },
2205   .format_buffer = format_tcp_header,
2206   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2207 };
2208 /* *INDENT-ON* */
2209
2210 typedef enum _tcp_reset_next
2211 {
2212   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2213   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2214   TCP_RESET_N_NEXT
2215 } tcp_reset_next_t;
2216
2217 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2218   _(DROP, "error-drop")                 \
2219   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2220
2221 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2222   _(DROP, "error-drop")                 \
2223   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2224
2225 static uword
2226 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2227                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2228 {
2229   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2230   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2231
2232   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2233   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2234
2235   next_index = node->cached_next_index;
2236
2237   while (n_left_from > 0)
2238     {
2239       u32 n_left_to_next;
2240
2241       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2242
2243       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2244         {
2245           u32 bi0;
2246           vlib_buffer_t *b0;
2247           tcp_tx_trace_t *t0;
2248           tcp_header_t *th0;
2249           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2250
2251           bi0 = from[0];
2252           to_next[0] = bi0;
2253           from += 1;
2254           to_next += 1;
2255           n_left_from -= 1;
2256           n_left_to_next -= 1;
2257
2258           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2259
2260           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2261                                        my_thread_index, is_ip4))
2262             {
2263               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2264               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2265               goto done;
2266             }
2267
2268           /* Prepare to send to IP lookup */
2269           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2270           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2271
2272         done:
2273           b0->error = node->errors[error0];
2274           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2275           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2276             {
2277               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2278               if (is_ip4)
2279                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2280               else
2281                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2282               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2283               clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0,
2284                                 sizeof (t0->tcp_header));
2285             }
2286
2287           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2288                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2289         }
2290       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2291     }
2292   return from_frame->n_vectors;
2293 }
2294
2295 VLIB_NODE_FN (tcp4_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2296                                 vlib_frame_t * from_frame)
2297 {
2298   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2299 }
2300
2301 VLIB_NODE_FN (tcp6_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2302                                 vlib_frame_t * from_frame)
2303 {
2304   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2305 }
2306
2307 /* *INDENT-OFF* */
2308 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2309   .name = "tcp4-reset",
2310   .vector_size = sizeof (u32),
2311   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2312   .error_strings = tcp_error_strings,
2313   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2314   .next_nodes = {
2315 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2316     foreach_tcp4_reset_next
2317 #undef _
2318   },
2319   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2320 };
2321 /* *INDENT-ON* */
2322
2323 /* *INDENT-OFF* */
2324 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2325   .name = "tcp6-reset",
2326   .vector_size = sizeof (u32),
2327   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2328   .error_strings = tcp_error_strings,
2329   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2330   .next_nodes = {
2331 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2332     foreach_tcp6_reset_next
2333 #undef _
2334   },
2335   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2336 };
2337 /* *INDENT-ON* */
2338
2339 /*
2340  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2341  *
2342  * Local Variables:
2343  * eval: (c-set-style "gnu")
2344  * End:
2345  */