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