tcp: fix reset sending in syn-sent
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_output.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <vnet/tcp/tcp.h>
17 #include <math.h>
18
19 vlib_node_registration_t tcp4_output_node;
20 vlib_node_registration_t tcp6_output_node;
21
22 typedef enum _tcp_output_next
23 {
24   TCP_OUTPUT_NEXT_DROP,
25   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP,
26   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE,
27   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP,
28   TCP_OUTPUT_N_NEXT
29 } tcp_output_next_t;
30
31 #define foreach_tcp4_output_next                \
32   _ (DROP, "error-drop")                        \
33   _ (IP_LOOKUP, "ip4-lookup")                   \
34   _ (IP_REWRITE, "ip4-rewrite")                 \
35   _ (IP_ARP, "ip4-arp")
36
37 #define foreach_tcp6_output_next                \
38   _ (DROP, "error-drop")                        \
39   _ (IP_LOOKUP, "ip6-lookup")                   \
40   _ (IP_REWRITE, "ip6-rewrite")                 \
41   _ (IP_ARP, "ip6-discover-neighbor")
42
43 static char *tcp_error_strings[] = {
44 #define tcp_error(n,s) s,
45 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
46 #undef tcp_error
47 };
48
49 typedef struct
50 {
51   tcp_header_t tcp_header;
52   tcp_connection_t tcp_connection;
53 } tcp_tx_trace_t;
54
55 u16 dummy_mtu = 1460;
56
57 u8 *
58 format_tcp_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
59 {
60   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
61   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
62   tcp_tx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_tx_trace_t *);
63   u32 indent = format_get_indent (s);
64
65   s = format (s, "%U\n%U%U",
66               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
67               format_white_space, indent,
68               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
69
70   return s;
71 }
72
73 static u8
74 tcp_window_compute_scale (u32 window)
75 {
76   u8 wnd_scale = 0;
77   while (wnd_scale < TCP_MAX_WND_SCALE && (window >> wnd_scale) > TCP_WND_MAX)
78     wnd_scale++;
79   return wnd_scale;
80 }
81
82 /**
83  * Update max segment size we're able to process.
84  *
85  * The value is constrained by our interface's MTU and IP options. It is
86  * also what we advertise to our peer.
87  */
88 void
89 tcp_update_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
90 {
91   /* TODO find our iface MTU */
92   tc->mss = dummy_mtu - sizeof (tcp_header_t);
93 }
94
95 /**
96  * TCP's initial window
97  */
98 always_inline u32
99 tcp_initial_wnd_unscaled (tcp_connection_t * tc)
100 {
101   /* RFC 6928 recommends the value lower. However at the time our connections
102    * are initialized, fifos may not be allocated. Therefore, advertise the
103    * smallest possible unscaled window size and update once fifos are
104    * assigned to the session.
105    */
106   /*
107      tcp_update_rcv_mss (tc);
108      TCP_IW_N_SEGMENTS * tc->mss;
109    */
110   return TCP_MIN_RX_FIFO_SIZE;
111 }
112
113 /**
114  * Compute initial window and scale factor. As per RFC1323, window field in
115  * SYN and SYN-ACK segments is never scaled.
116  */
117 u32
118 tcp_initial_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc)
119 {
120   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
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 = tm->max_rx_fifo ? tm->max_rx_fifo : TCP_MAX_RX_FIFO_SIZE;
127
128   /* Compute rcv wscale only if peer advertised support for it */
129   if (tc->state != TCP_STATE_SYN_RCVD || tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
130     tc->rcv_wscale = tcp_window_compute_scale (max_fifo);
131
132   tc->rcv_wnd = tcp_initial_wnd_unscaled (tc);
133
134   return clib_min (tc->rcv_wnd, TCP_WND_MAX);
135 }
136
137 static void
138 tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
139 {
140   i32 observed_wnd;
141   u32 available_space, max_fifo, wnd;
142
143   /*
144    * Figure out how much space we have available
145    */
146   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
147   max_fifo = transport_rx_fifo_size (&tc->connection);
148
149   ASSERT (tc->rcv_opts.mss < max_fifo);
150   if (available_space < tc->rcv_opts.mss && available_space < max_fifo >> 3)
151     available_space = 0;
152
153   /*
154    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
155    * to compute the new window
156    */
157   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
158   if (observed_wnd < 0)
159     observed_wnd = 0;
160
161   /* Bad. Thou shalt not shrink */
162   if (available_space < observed_wnd)
163     {
164       wnd = observed_wnd;
165       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
166     }
167   else
168     {
169       wnd = available_space;
170     }
171
172   /* Make sure we have a multiple of rcv_wscale */
173   if (wnd && tc->rcv_wscale)
174     {
175       wnd &= ~(1 << tc->rcv_wscale);
176       if (wnd == 0)
177         wnd = 1 << tc->rcv_wscale;
178     }
179
180   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
181 }
182
183 /**
184  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
185  */
186 static u32
187 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
188 {
189   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
190     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
191
192   tcp_update_rcv_wnd (tc);
193
194   if (tc->rcv_wnd == 0)
195     {
196       tc->flags |= TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
197     }
198   else
199     {
200       tc->flags &= ~TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
201     }
202
203   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
204 }
205
206 /**
207  * Write TCP options to segment.
208  */
209 static u32
210 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
211 {
212   u32 opts_len = 0;
213   u32 buf, seq_len = 4;
214
215   if (tcp_opts_mss (opts))
216     {
217       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
218       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
219       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
220       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->mss));
221       data += sizeof (opts->mss);
222       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
223     }
224
225   if (tcp_opts_wscale (opts))
226     {
227       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
228       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
229       *data++ = opts->wscale;
230       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
231     }
232
233   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
234     {
235       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
236       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
237       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
238     }
239
240   if (tcp_opts_tstamp (opts))
241     {
242       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
243       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
244       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
245       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
246       data += sizeof (opts->tsval);
247       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
248       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
249       data += sizeof (opts->tsecr);
250       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
251     }
252
253   if (tcp_opts_sack (opts))
254     {
255       int i;
256       u32 n_sack_blocks = clib_min (vec_len (opts->sacks),
257                                     TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
258
259       if (n_sack_blocks != 0)
260         {
261           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
262           *data++ = 2 + n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
263           for (i = 0; i < n_sack_blocks; i++)
264             {
265               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
266               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
267               data += seq_len;
268               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
269               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
270               data += seq_len;
271             }
272           opts_len += 2 + n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
273         }
274     }
275
276   /* Terminate TCP options */
277   if (opts_len % 4)
278     {
279       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
280       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
281     }
282
283   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
284   while (opts_len % 4)
285     {
286       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
287       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
288     }
289   return opts_len;
290 }
291
292 static int
293 tcp_make_syn_options (tcp_options_t * opts, u8 wnd_scale)
294 {
295   u8 len = 0;
296
297   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
298   opts->mss = dummy_mtu;        /*XXX discover that */
299   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
300
301   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
302   opts->wscale = wnd_scale;
303   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
304
305   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
306   opts->tsval = tcp_time_now ();
307   opts->tsecr = 0;
308   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
309
310   if (TCP_USE_SACKS)
311     {
312       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
313       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
314     }
315
316   /* Align to needed boundary */
317   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
318   return len;
319 }
320
321 static int
322 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
323 {
324   u8 len = 0;
325
326   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
327   opts->mss = tc->mss;
328   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
329
330   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
331     {
332       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
333       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
334       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
335     }
336
337   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
338     {
339       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
340       opts->tsval = tcp_time_now ();
341       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
342       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
343     }
344
345   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
346     {
347       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
348       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
349     }
350
351   /* Align to needed boundary */
352   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
353   return len;
354 }
355
356 static int
357 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
358 {
359   u8 len = 0;
360
361   opts->flags = 0;
362
363   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
364     {
365       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
366       opts->tsval = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
367       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
368       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
369     }
370   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
371     {
372       if (vec_len (tc->snd_sacks))
373         {
374           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
375           opts->sacks = tc->snd_sacks;
376           opts->n_sack_blocks = clib_min (vec_len (tc->snd_sacks),
377                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
378           len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
379         }
380     }
381
382   /* Align to needed boundary */
383   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
384   return len;
385 }
386
387 always_inline int
388 tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
389                   tcp_state_t state)
390 {
391   switch (state)
392     {
393     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
394     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
395     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
396     case TCP_STATE_LAST_ACK:
397     case TCP_STATE_CLOSING:
398     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
399     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
400     case TCP_STATE_CLOSED:
401       return tcp_make_established_options (tc, opts);
402     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
403       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
404     case TCP_STATE_SYN_SENT:
405       return tcp_make_syn_options (opts, tc->rcv_wscale);
406     default:
407       clib_warning ("State not handled! %d", state);
408       return 0;
409     }
410 }
411
412 /**
413  * Update burst send vars
414  *
415  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
416  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
417  * - Cache 'on the wire' options for reuse
418  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
419  *
420  * This should *only* be called when doing bursts
421  */
422 void
423 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
424 {
425   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
426
427   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
428    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
429   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
430                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
431
432   /* XXX check if MTU has been updated */
433   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
434   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
435
436   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
437                      &tc->snd_opts);
438
439   tcp_update_rcv_wnd (tc);
440 }
441
442 void
443 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
444 {
445   u16 default_min_mss = 536;
446   tcp_update_rcv_mss (tc);
447
448   /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
449   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
450
451   if (tc->snd_mss < 45)
452     {
453       /* Assume that at least the min default mss works */
454       tc->snd_mss = default_min_mss;
455       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
456     }
457
458   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
459   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
460
461   /* If we use timestamp option, account for it */
462   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
463     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
464 }
465
466 static void *
467 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
468 {
469   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
470     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
471   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
472   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
473   b->current_data = 0;
474   b->current_length = 0;
475   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
476   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
477
478   /* Leave enough space for headers */
479   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
480 }
481
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   /* Init retransmit timer. Use update instead of set because of
592    * retransmissions */
593   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
594   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
595 }
596
597 always_inline void
598 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
599                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
600 {
601   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
602   u32 *to_next, next_index;
603   vlib_frame_t *f;
604
605   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
606   b->error = 0;
607
608   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
609   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
610
611   /* Send to IP lookup */
612   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
613   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
614
615   f = wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
616   if (!f)
617     {
618       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
619       ASSERT (f);
620       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
621     }
622
623   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
624   to_next[f->n_vectors] = bi;
625   f->n_vectors += 1;
626   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
627     {
628       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
629       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
630     }
631 }
632
633 static void
634 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b,
635                               u32 bi, u8 is_ip4, u32 fib_index)
636 {
637   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
638 }
639
640 static void
641 tcp_enqueue_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
642                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
643 {
644   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
645   if (wrk->vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
646     session_flush_frames_main_thread (wrk->vm);
647 }
648
649 always_inline void
650 tcp_enqueue_to_output_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
651                          u8 is_ip4, u8 flush)
652 {
653   u32 *to_next, next_index;
654   vlib_frame_t *f;
655
656   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
657   b->error = 0;
658
659   /* Decide where to send the packet */
660   next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
661   tcp_trajectory_add_start (b, 2);
662
663   /* Get frame to v4/6 output node */
664   f = wrk->tx_frames[!is_ip4];
665   if (!f)
666     {
667       f = vlib_get_frame_to_node (wrk->vm, next_index);
668       ASSERT (f);
669       wrk->tx_frames[!is_ip4] = f;
670     }
671   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
672   to_next[f->n_vectors] = bi;
673   f->n_vectors += 1;
674   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
675     {
676       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, f);
677       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
678     }
679 }
680
681 static void
682 tcp_enqueue_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
683                        u8 is_ip4)
684 {
685   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 0);
686 }
687
688 static void
689 tcp_enqueue_to_output_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
690                            u8 is_ip4)
691 {
692   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 1);
693 }
694
695 static int
696 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
697                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
698 {
699   ip4_header_t *ih4;
700   ip6_header_t *ih6;
701   tcp_header_t *th0;
702   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
703   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
704   u16 src_port, dst_port;
705   u32 tmp;
706   u32 seq, ack;
707   u8 flags;
708
709   /* Find IP and TCP headers */
710   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
711
712   /* Save src and dst ip */
713   if (is_ip4)
714     {
715       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
716       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
717       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
718       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
719     }
720   else
721     {
722       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
723       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
724       clib_memcpy_fast (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
725       clib_memcpy_fast (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
726     }
727
728   src_port = th0->src_port;
729   dst_port = th0->dst_port;
730
731   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
732   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
733     {
734       if (!tcp_syn (th0))
735         return -1;
736
737       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
738
739       /* Got a SYN for no listener. */
740       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
741       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
742       seq = 0;
743     }
744   else
745     {
746       flags = TCP_FLAG_RST;
747       seq = th0->ack_number;
748       ack = 0;
749     }
750
751   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
752   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
753   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
754                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
755
756   if (is_ip4)
757     {
758       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
759                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
760       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
761     }
762   else
763     {
764       int bogus = ~0;
765       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
766                                   IP_PROTOCOL_TCP);
767       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
768       ASSERT (!bogus);
769     }
770
771   return 0;
772 }
773
774 /**
775  *  Send reset without reusing existing buffer
776  *
777  *  It extracts connection info out of original packet
778  */
779 void
780 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
781                       u32 thread_index, u8 is_ip4)
782 {
783   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
784   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
785   vlib_buffer_t *b;
786   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
787   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
788   tcp_header_t *th, *pkt_th;
789   u32 seq, ack;
790   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
791   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
792   fib_protocol_t fib_proto;
793
794   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
795     return;
796
797   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
798   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
799   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
800   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
801   tcp_init_buffer (vm, b);
802
803   /* Make and write options */
804   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
805
806   if (is_ip4)
807     {
808       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
809       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
810     }
811   else
812     {
813       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
814       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
815     }
816
817   if (tcp_ack (pkt_th))
818     {
819       flags = TCP_FLAG_RST;
820       seq = pkt_th->ack_number;
821       ack = (tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
822     }
823   else
824     {
825       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
826       seq = 0;
827       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
828     }
829
830   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
831                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
832
833   /* Swap src and dst ip */
834   if (is_ip4)
835     {
836       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
837       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
838                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
839       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
840     }
841   else
842     {
843       int bogus = ~0;
844       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
845               0x60);
846       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
847                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
848       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
849       ASSERT (!bogus);
850     }
851
852   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
853   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
854 }
855
856 /**
857  * Build and set reset packet for connection
858  */
859 void
860 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
861 {
862   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
863   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
864   vlib_buffer_t *b;
865   u32 bi;
866   tcp_header_t *th;
867   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
868   u8 flags;
869
870   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
871     return;
872   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
873   tcp_init_buffer (vm, b);
874
875   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
876   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
877   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
878   flags = TCP_FLAG_RST;
879   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
880                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
881                              advertise_wnd);
882   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
883   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
884   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
885   if (tc->c_is_ip4)
886     {
887       ip4_header_t *ih4;
888       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip4,
889                                   &tc->c_rmt_ip.ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 0);
890       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
891     }
892   else
893     {
894       int bogus = ~0;
895       ip6_header_t *ih6;
896       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip6,
897                                   &tc->c_rmt_ip.ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
898       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
899       ASSERT (!bogus);
900     }
901   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
902   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
903 }
904
905 static void
906 tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
907                  vlib_buffer_t * b)
908 {
909   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
910   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
911   if (tc->c_is_ip4)
912     {
913       ip4_header_t *ih;
914       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
915                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
916       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
917     }
918   else
919     {
920       ip6_header_t *ih;
921       int bogus = ~0;
922
923       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
924                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
925       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
926       ASSERT (!bogus);
927     }
928 }
929
930 /**
931  *  Send SYN
932  *
933  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
934  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
935  *  in the half_open pool.
936  */
937 void
938 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
939 {
940   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
941   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
942   vlib_buffer_t *b;
943   u32 bi;
944
945   /*
946    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
947    * such that we can return if we've ran out.
948    */
949   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_ESTABLISH_AO, TCP_ESTABLISH_TIME);
950   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
951                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
952
953   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
954     return;
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   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
979     return;
980
981   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
982   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
983   tcp_init_buffer (vm, b);
984   tcp_make_synack (tc, b);
985   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
986 }
987
988 /**
989  * Flush tx frame populated by retransmits and timer pops
990  */
991 void
992 tcp_flush_frame_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
993 {
994   if (wrk->tx_frames[!is_ip4])
995     {
996       u32 next_index;
997       next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
998       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, wrk->tx_frames[!is_ip4]);
999       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
1000     }
1001 }
1002
1003 /**
1004  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
1005  */
1006 static void
1007 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
1008 {
1009   if (wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
1010     {
1011       u32 next_index;
1012       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
1013       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index,
1014                               wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4]);
1015       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
1016     }
1017 }
1018
1019 /**
1020  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1021  */
1022 void
1023 tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1024 {
1025   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 1);
1026   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 0);
1027   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 1);
1028   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 0);
1029 }
1030
1031 /**
1032  *  Send FIN
1033  */
1034 void
1035 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1036 {
1037   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1038   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1039   vlib_buffer_t *b;
1040   u32 bi;
1041   u8 fin_snt = 0;
1042
1043   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1044   if (fin_snt)
1045     tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1046
1047   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1048     {
1049       /* Out of buffers so program fin retransmit ASAP */
1050       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1051       if (fin_snt)
1052         tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1053       return;
1054     }
1055
1056   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1057   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1058   tcp_init_buffer (vm, b);
1059   tcp_make_fin (tc, b);
1060   tcp_enqueue_to_output_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1061   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1062
1063   if (!fin_snt)
1064     {
1065       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1066       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1067       /* Account for the FIN */
1068       tc->snd_una_max += 1;
1069       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1070     }
1071   else
1072     {
1073       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1074     }
1075 }
1076
1077 always_inline u8
1078 tcp_make_state_flags (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t next_state)
1079 {
1080   switch (next_state)
1081     {
1082     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
1083     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
1084     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
1085     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
1086       return TCP_FLAG_ACK;
1087     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
1088       return TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK;
1089     case TCP_STATE_SYN_SENT:
1090       return TCP_FLAG_SYN;
1091     case TCP_STATE_LAST_ACK:
1092     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
1093     case TCP_STATE_CLOSING:
1094       if (tc->snd_nxt + 1 < tc->snd_una_max)
1095         return TCP_FLAG_ACK;
1096       else
1097         return TCP_FLAG_FIN;
1098     default:
1099       clib_warning ("Shouldn't be here!");
1100     }
1101   return 0;
1102 }
1103
1104 /**
1105  * Push TCP header and update connection variables
1106  */
1107 always_inline void
1108 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1109                 tcp_state_t next_state, u8 compute_opts, u8 maybe_burst)
1110 {
1111   u32 advertise_wnd, data_len;
1112   u8 tcp_hdr_opts_len, flags;
1113   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1114   tcp_header_t *th;
1115
1116   data_len = b->current_length;
1117   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1118     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1119
1120   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1121   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1122
1123   if (compute_opts)
1124     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1125
1126   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1127
1128   if (maybe_burst)
1129     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1130   else
1131     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, next_state);
1132
1133   flags = tcp_make_state_flags (tc, next_state);
1134   if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
1135     {
1136       if (seq_geq (tc->psh_seq, tc->snd_nxt)
1137           && seq_lt (tc->psh_seq, tc->snd_nxt + data_len))
1138         flags |= TCP_FLAG_PSH;
1139     }
1140   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
1141                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1142                              advertise_wnd);
1143
1144   if (maybe_burst)
1145     {
1146       clib_memcpy_fast ((u8 *) (th + 1),
1147                         tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1148                         tc->snd_opts_len);
1149     }
1150   else
1151     {
1152       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1153       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1154     }
1155
1156   /*
1157    * Update connection variables
1158    */
1159
1160   tc->snd_nxt += data_len;
1161   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1162
1163   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1164 }
1165
1166 u32
1167 tcp_push_header (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
1168 {
1169   tcp_push_hdr_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, /* compute opts */ 0,
1170                   /* burst */ 1);
1171   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1172   ASSERT (seq_leq (tc->snd_una_max, tc->snd_una + tc->snd_wnd));
1173   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1174   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1175   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1176     {
1177       tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1178       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1179     }
1180   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1181     {
1182       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1183       tc->rto_boff = 0;
1184     }
1185   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1186   return 0;
1187 }
1188
1189 void
1190 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1191 {
1192   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1193   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1194   vlib_buffer_t *b;
1195   u32 bi;
1196
1197   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1198     return;
1199   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1200   tcp_init_buffer (vm, b);
1201   tcp_make_ack (tc, b);
1202   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1203 }
1204
1205 void
1206 tcp_program_ack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1207 {
1208   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1209     {
1210       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1211       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1212     }
1213 }
1214
1215 void
1216 tcp_program_dupack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1217 {
1218   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1219     {
1220       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1221       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1222     }
1223   if (tc->pending_dupacks < 255)
1224     tc->pending_dupacks += 1;
1225 }
1226
1227 void
1228 tcp_send_acks (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1229 {
1230   u32 thread_index, *pending_acks;
1231   tcp_connection_t *tc;
1232   int i, j, n_acks;
1233
1234   if (!vec_len (wrk->pending_acks))
1235     return;
1236
1237   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1238   pending_acks = wrk->pending_acks;
1239   for (i = 0; i < vec_len (pending_acks); i++)
1240     {
1241       tc = tcp_connection_get (pending_acks[i], thread_index);
1242       tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
1243       n_acks = clib_max (1, tc->pending_dupacks);
1244       /* If we're supposed to send dupacks but have no ooo data
1245        * send only one ack */
1246       if (tc->pending_dupacks && !vec_len (tc->snd_sacks))
1247         n_acks = 1;
1248       for (j = 0; j < n_acks; j++)
1249         tcp_send_ack (tc);
1250       tc->pending_dupacks = 0;
1251     }
1252   _vec_len (wrk->pending_acks) = 0;
1253 }
1254
1255 /**
1256  * Delayed ack timer handler
1257  *
1258  * Sends delayed ACK when timer expires
1259  */
1260 void
1261 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
1262 {
1263   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1264   tcp_connection_t *tc;
1265
1266   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1267   tc->timers[TCP_TIMER_DELACK] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1268   tcp_send_ack (tc);
1269 }
1270
1271 /**
1272  * Allocate a new buffer and build a new tcp segment
1273  *
1274  * @param wrk           tcp worker
1275  * @param tc            connection for which the segment will be allocated
1276  * @param offset        offset of the first byte in the tx fifo
1277  * @param max_deq_byte  segment size
1278  * @param[out] b        pointer to buffer allocated
1279  *
1280  * @return      the number of bytes in the segment or 0 if buffer cannot be
1281  *              allocated or no data available
1282  */
1283 static int
1284 tcp_prepare_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1285                      u32 offset, u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1286 {
1287   u32 bytes_per_buffer = vnet_get_tcp_main ()->bytes_per_buffer;
1288   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1289   u32 bi, seg_size;
1290   int n_bytes = 0;
1291   u8 *data;
1292
1293   seg_size = max_deq_bytes + TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN;
1294
1295   /*
1296    * Prepare options
1297    */
1298   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1299
1300   /*
1301    * Allocate and fill in buffer(s)
1302    */
1303
1304   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1305   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= bytes_per_buffer))
1306     {
1307       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1308         return 0;
1309       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1310       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1311       n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1312                                            max_deq_bytes);
1313       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1314       b[0]->current_length = n_bytes;
1315       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1316       if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1317         tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1318     }
1319   /* Split mss into multiple buffers */
1320   else
1321     {
1322       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg, n_bufs;
1323       u16 n_peeked, len_to_deq;
1324       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1325       int i;
1326
1327       /* Make sure we have enough buffers */
1328       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / bytes_per_buffer);
1329       vec_validate_aligned (wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg - 1,
1330                             CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1331       n_bufs = vlib_buffer_alloc (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg);
1332       if (PREDICT_FALSE (n_bufs != n_bufs_per_seg))
1333         {
1334           if (n_bufs)
1335             vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1336           return 0;
1337         }
1338
1339       *b = vlib_get_buffer (vm, wrk->tx_buffers[--n_bufs]);
1340       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1341       n_bytes = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1342                                            bytes_per_buffer -
1343                                            TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1344       b[0]->current_length = n_bytes;
1345       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1346       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1347       max_deq_bytes -= n_bytes;
1348
1349       chain_b = *b;
1350       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1351         {
1352           prev_b = chain_b;
1353           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, bytes_per_buffer);
1354           chain_bi = wrk->tx_buffers[--n_bufs];
1355           chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
1356           chain_b->current_data = 0;
1357           data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
1358           n_peeked = stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data,
1359                                                 offset + n_bytes, len_to_deq);
1360           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1361           n_bytes += n_peeked;
1362           chain_b->current_length = n_peeked;
1363           chain_b->next_buffer = 0;
1364
1365           /* update previous buffer */
1366           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1367           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1368
1369           max_deq_bytes -= n_peeked;
1370           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1371         }
1372
1373       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1374       if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1375         tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1376
1377       if (PREDICT_FALSE (n_bufs))
1378         {
1379           clib_warning ("not all buffers consumed");
1380           vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1381         }
1382     }
1383
1384   ASSERT (n_bytes > 0);
1385   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <= bytes_per_buffer);
1386
1387   return n_bytes;
1388 }
1389
1390 /**
1391  * Build a retransmit segment
1392  *
1393  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1394  *         retransmit
1395  */
1396 static u32
1397 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
1398                                 tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1399                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1400 {
1401   u32 start, available_bytes;
1402   int n_bytes = 0;
1403
1404   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1405   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1406
1407   /*
1408    * Make sure we can retransmit something
1409    */
1410   available_bytes = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1411   ASSERT (available_bytes >= offset);
1412   available_bytes -= offset;
1413   if (!available_bytes)
1414     return 0;
1415
1416   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1417   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1418
1419   /* Start is beyond snd_congestion */
1420   start = tc->snd_una + offset;
1421   if (seq_geq (start, tc->snd_congestion))
1422     goto done;
1423
1424   /* Don't overshoot snd_congestion */
1425   if (seq_gt (start + max_deq_bytes, tc->snd_congestion))
1426     {
1427       max_deq_bytes = tc->snd_congestion - start;
1428       if (max_deq_bytes == 0)
1429         goto done;
1430     }
1431
1432   n_bytes = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, max_deq_bytes, b);
1433   if (!n_bytes)
1434     return 0;
1435
1436   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1437     tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1438
1439 done:
1440   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1441   return n_bytes;
1442 }
1443
1444 /**
1445  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1446  */
1447 static void
1448 tcp_rxt_timeout_cc (tcp_connection_t * tc)
1449 {
1450   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1451   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1452   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1453
1454   /* Cleanly recover cc (also clears up fast retransmit) */
1455   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1456     {
1457       /* TODO be less aggressive about this */
1458       scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1459       tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1460     }
1461
1462   /* Start again from the beginning */
1463   tc->cc_algo->congestion (tc);
1464   tc->cwnd = tcp_loss_wnd (tc);
1465   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1466   tc->rtt_ts = 0;
1467   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1468   tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1469   tcp_recovery_on (tc);
1470 }
1471
1472 static inline void
1473 tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
1474 {
1475   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1476   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1477   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1478   tcp_connection_t *tc;
1479   vlib_buffer_t *b = 0;
1480   u32 bi, n_bytes;
1481
1482   if (is_syn)
1483     {
1484       tc = tcp_half_open_connection_get (index);
1485       /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1486       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state != TCP_STATE_SYN_SENT))
1487         return;
1488       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1489     }
1490   else
1491     {
1492       tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1493       /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1494       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT))
1495         return;
1496       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1497       /* Wait-close and retransmit could pop at the same time */
1498       if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED)
1499         return;
1500     }
1501
1502   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1503     {
1504       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1505
1506       /* Lost FIN, retransmit and return */
1507       if (tcp_is_lost_fin (tc))
1508         {
1509           tcp_send_fin (tc);
1510           tc->rto_boff += 1;
1511           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1512           return;
1513         }
1514
1515       /* Shouldn't be here. This condition is tricky because it has to take
1516        * into account boff > 0 due to persist timeout. */
1517       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_una_max)
1518           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1519               && !tcp_flight_size (tc)))
1520         {
1521           ASSERT (!tcp_in_recovery (tc));
1522           tc->rto_boff = 0;
1523           return;
1524         }
1525
1526       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0. Can be non 0 due
1527        * to persist timer timeout */
1528       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1529         {
1530           tc->rto_boff = 0;
1531           tcp_update_rto (tc);
1532         }
1533
1534       /* Increment RTO backoff (also equal to number of retries) and go back
1535        * to first un-acked byte  */
1536       tc->rto_boff += 1;
1537
1538       /* First retransmit timeout */
1539       if (tc->rto_boff == 1)
1540         tcp_rxt_timeout_cc (tc);
1541       else
1542         scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1543
1544       /* If we've sent beyond snd_congestion, update it */
1545       if (seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_congestion))
1546         tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1547
1548       tc->snd_una_max = tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1549       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1550
1551       /* Send one segment. Note that n_bytes may be zero due to buffer
1552        * shortfall */
1553       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1554       if (!n_bytes)
1555         {
1556           tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1557           return;
1558         }
1559
1560       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1561
1562       /* For first retransmit, record timestamp (Eifel detection RFC3522) */
1563       if (tc->rto_boff == 1)
1564         tc->snd_rxt_ts = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
1565
1566       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1567       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1568     }
1569   /* Retransmit for SYN */
1570   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
1571     {
1572       /* Half-open connection actually moved to established but we were
1573        * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1574        * thread. */
1575       if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1576         {
1577           if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1578             TCP_DBG ("could not remove half-open connection");
1579           return;
1580         }
1581
1582       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1583
1584       /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1585        * start growing RTO exponentially */
1586       tc->rto_boff += 1;
1587       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1588         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1589
1590       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1591                         tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1592
1593       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1594         return;
1595
1596       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1597       tcp_init_buffer (vm, b);
1598       tcp_make_syn (tc, b);
1599
1600       tc->rtt_ts = 0;
1601       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1602
1603       /* This goes straight to ipx_lookup. Retransmit timer set already */
1604       tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1605       tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1606     }
1607   /* Retransmit SYN-ACK */
1608   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1609     {
1610       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1611
1612       tc->rto_boff += 1;
1613       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1614         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1615       tc->rtt_ts = 0;
1616
1617       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1618         {
1619           tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1620           return;
1621         }
1622
1623       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1624       tcp_init_buffer (vm, b);
1625       tcp_make_synack (tc, b);
1626       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
1627
1628       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
1629       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1630     }
1631   else
1632     {
1633       ASSERT (tc->state == TCP_STATE_CLOSED);
1634       return;
1635     }
1636 }
1637
1638 void
1639 tcp_timer_retransmit_handler (u32 index)
1640 {
1641   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 0);
1642 }
1643
1644 void
1645 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 index)
1646 {
1647   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 1);
1648 }
1649
1650 /**
1651  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1652  *
1653  */
1654 void
1655 tcp_timer_persist_handler (u32 index)
1656 {
1657   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1658   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1659   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1660   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1661   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1662   tcp_connection_t *tc;
1663   vlib_buffer_t *b;
1664   int n_bytes = 0;
1665   u8 *data;
1666
1667   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1668
1669   if (!tc)
1670     return;
1671
1672   /* Make sure timer handle is set to invalid */
1673   tc->timers[TCP_TIMER_PERSIST] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1674
1675   /* Problem already solved or worse */
1676   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->state > TCP_STATE_ESTABLISHED
1677       || tc->snd_wnd > tc->snd_mss)
1678     return;
1679
1680   available_bytes = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1681   offset = tc->snd_una_max - tc->snd_una;
1682
1683   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1684    * next time */
1685   if (!available_bytes)
1686     {
1687       tcp_persist_timer_set (tc);
1688       return;
1689     }
1690
1691   if (available_bytes <= offset)
1692     {
1693       ASSERT (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT));
1694       return;
1695     }
1696
1697   /* Increment RTO backoff */
1698   tc->rto_boff += 1;
1699   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1700
1701   /*
1702    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1703    */
1704   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1705     {
1706       tcp_persist_timer_set (tc);
1707       return;
1708     }
1709   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1710   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1711
1712   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1713   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1714   max_snd_bytes =
1715     clib_min (tc->snd_mss, tm->bytes_per_buffer - TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1716   n_bytes =
1717     stream_session_peek_bytes (&tc->connection, data, offset, max_snd_bytes);
1718   b->current_length = n_bytes;
1719   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1720                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1721                            || tc->rto_boff > 1));
1722
1723   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->state, /* compute opts */ 0, /* burst */ 0);
1724   tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1725   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1726   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1727
1728   /* Just sent new data, enable retransmit */
1729   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1730 }
1731
1732 /**
1733  * Retransmit first unacked segment
1734  */
1735 int
1736 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1737 {
1738   u32 bi, old_snd_nxt, n_bytes;
1739   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1740   vlib_buffer_t *b;
1741
1742   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1743   tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1744
1745   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1746
1747   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1748   if (!n_bytes)
1749     return -1;
1750
1751   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1752   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1753   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1754
1755   return 0;
1756 }
1757
1758 static int
1759 tcp_fast_retransmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1760                             u32 burst_size)
1761 {
1762   u32 offset, n_segs = 0, n_written, bi;
1763   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1764   vlib_buffer_t *b = 0;
1765
1766   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1767   offset = tc->snd_una_max - tc->snd_una;
1768   while (n_segs < burst_size)
1769     {
1770       n_written = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, tc->snd_mss, &b);
1771       if (!n_written)
1772         goto done;
1773
1774       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1775       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1776       offset += n_written;
1777       n_segs += 1;
1778     }
1779
1780 done:
1781   return n_segs;
1782 }
1783
1784 #define scoreboard_rescue_rxt_valid(_sb, _tc)                   \
1785     (seq_geq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_una)                    \
1786         && seq_leq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_congestion))
1787
1788 /**
1789  * Do fast retransmit with SACKs
1790  */
1791 int
1792 tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1793                           u32 burst_size)
1794 {
1795   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0, n_segs_now;
1796   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1797   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1798   vlib_buffer_t *b = 0;
1799   sack_scoreboard_t *sb;
1800   u32 bi, old_snd_nxt;
1801   int snd_space;
1802   u32 max_deq;
1803   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0;
1804
1805   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1806
1807   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1808   if (snd_space < tc->snd_mss)
1809     {
1810       tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1811       return 0;
1812     }
1813
1814   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1815   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1816   sb = &tc->sack_sb;
1817   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1818
1819   max_deq = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1820   max_deq -= tc->snd_una_max - tc->snd_una;
1821
1822   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1823     {
1824       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole, max_deq, &can_rescue,
1825                                        &snd_limited);
1826       if (!hole)
1827         {
1828           if (max_deq)
1829             {
1830               snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1831               burst_size = clib_min (burst_size - n_segs,
1832                                      snd_space / tc->snd_mss);
1833               n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1834               if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1835                 tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1836               n_segs += n_segs_now;
1837               goto done;
1838             }
1839
1840           if (!can_rescue || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
1841             break;
1842
1843           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
1844            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
1845            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
1846            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
1847            */
1848           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1849                                 tc->snd_congestion - tc->snd_una);
1850           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
1851           offset = tc->snd_congestion - tc->snd_una - max_bytes;
1852           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
1853           tc->snd_nxt = tc->snd_una + offset;
1854           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1855                                                       max_bytes, &b);
1856           if (!n_written)
1857             goto done;
1858
1859           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1860           tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1861           n_segs += 1;
1862           break;
1863         }
1864
1865       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
1866       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
1867       if (max_bytes == 0)
1868         break;
1869
1870       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
1871       tc->snd_nxt = sb->high_rxt;
1872       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
1873                                                   &b);
1874       ASSERT (n_written <= snd_space);
1875
1876       /* Nothing left to retransmit */
1877       if (n_written == 0)
1878         break;
1879
1880       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1881       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1882
1883       sb->high_rxt += n_written;
1884       snd_space -= n_written;
1885       n_segs += 1;
1886     }
1887
1888   if (hole)
1889     tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1890
1891 done:
1892   /* If window allows, send 1 SMSS of new data */
1893   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1894   return n_segs;
1895 }
1896
1897 /**
1898  * Fast retransmit without SACK info
1899  */
1900 int
1901 tcp_fast_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1902                              u32 burst_size)
1903 {
1904   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, old_snd_nxt, max_deq, n_segs_now;
1905   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1906   int snd_space, n_segs = 0;
1907   vlib_buffer_t *b;
1908
1909   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1910   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1911   old_snd_nxt = tc->snd_nxt;
1912
1913   if (!tcp_fastrecovery_first (tc))
1914     goto send_unsent;
1915
1916   /* RFC 6582: [If a partial ack], retransmit the first unacknowledged
1917    * segment. */
1918   snd_space = tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
1919   tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1920   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1921     {
1922       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1923                                                   tc->snd_mss, &b);
1924
1925       /* Nothing left to retransmit */
1926       if (n_written == 0)
1927         break;
1928
1929       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1930       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1931       snd_space -= n_written;
1932       offset += n_written;
1933       n_segs += 1;
1934     }
1935
1936   if (n_segs == burst_size)
1937     goto done;
1938
1939 send_unsent:
1940
1941   /* RFC 6582: Send a new segment if permitted by the new value of cwnd. */
1942   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1943   if (snd_space < tc->snd_mss || tc->snd_mss == 0)
1944     goto done;
1945
1946   max_deq = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc->connection);
1947   max_deq -= tc->snd_una_max - tc->snd_una;
1948   if (max_deq)
1949     {
1950       snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1951       burst_size = clib_min (burst_size - n_segs, snd_space / tc->snd_mss);
1952       n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1953       if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1954         tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1955       n_segs += n_segs_now;
1956     }
1957
1958   /* Restore snd_nxt */
1959   tc->snd_nxt = old_snd_nxt;
1960
1961 done:
1962   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1963   return n_segs;
1964 }
1965
1966 /**
1967  * Do fast retransmit
1968  */
1969 int
1970 tcp_fast_retransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1971                      u32 burst_size)
1972 {
1973   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1974     return tcp_fast_retransmit_sack (wrk, tc, burst_size);
1975   else
1976     return tcp_fast_retransmit_no_sack (wrk, tc, burst_size);
1977 }
1978
1979 static void
1980 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1981                               u16 * next0, u32 * error0)
1982 {
1983   ip_adjacency_t *adj;
1984   adj_index_t ai;
1985
1986   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
1987    * not be removed */
1988   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
1989                      tc0->sw_if_index);
1990   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
1991     {
1992       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
1993       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1994       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1995       return;
1996     }
1997
1998   adj = adj_get (ai);
1999   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
2000     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
2001   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
2002     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
2003   else
2004     {
2005       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2006       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
2007     }
2008   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
2009 }
2010
2011 static void
2012 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2013                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
2014 {
2015   u32 n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
2016   tcp_connection_t *tc;
2017   tcp_tx_trace_t *t;
2018   vlib_buffer_t *b;
2019   tcp_header_t *th;
2020   int i;
2021
2022   for (i = 0; i < clib_min (n_trace, n_bufs); i++)
2023     {
2024       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
2025       th = vlib_buffer_get_current (b);
2026       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
2027                                vm->thread_index);
2028       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
2029       clib_memcpy_fast (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
2030       clib_memcpy_fast (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
2031     }
2032 }
2033
2034 always_inline void
2035 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
2036                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
2037 {
2038   tcp_header_t *th0 = 0;
2039
2040   th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2041   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
2042   if (is_ip4)
2043     {
2044       vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
2045                             IP_PROTOCOL_TCP, 1);
2046       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2047       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2048       th0->checksum = 0;
2049     }
2050   else
2051     {
2052       ip6_header_t *ih0;
2053       ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6,
2054                                   &tc0->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
2055       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2056       vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = (u8 *) ih0 - b0->data;
2057       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2058       th0->checksum = 0;
2059     }
2060 }
2061
2062 always_inline void
2063 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2064                           u32 * error0, u16 * next0, u8 is_ip4)
2065 {
2066
2067   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2068     {
2069       *error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2070       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2071       return;
2072     }
2073
2074   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
2075   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
2076
2077   if (!is_ip4)
2078     {
2079       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
2080         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, error0);
2081     }
2082
2083   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
2084     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
2085 }
2086
2087 always_inline uword
2088 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2089                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2090 {
2091   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
2092   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2093   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
2094
2095   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2096   n_left_from = frame->n_vectors;
2097   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
2098
2099   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
2100     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
2101
2102   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
2103   b = bufs;
2104   next = nexts;
2105
2106   while (n_left_from >= 4)
2107     {
2108       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT, error1 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2109       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
2110
2111       {
2112         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
2113         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2114
2115         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
2116         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2117       }
2118
2119       next[0] = next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2120
2121       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2122                                 thread_index);
2123       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
2124                                 thread_index);
2125
2126       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2127       tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2128
2129       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2130       tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], &error1, &next[1], is_ip4);
2131
2132       b += 2;
2133       next += 2;
2134       n_left_from -= 2;
2135     }
2136   while (n_left_from > 0)
2137     {
2138       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2139       tcp_connection_t *tc0;
2140
2141       if (n_left_from > 1)
2142         {
2143           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2144           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2145         }
2146
2147       next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2148       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2149                                 thread_index);
2150
2151       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2152       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2153
2154       b += 1;
2155       next += 1;
2156       n_left_from -= 1;
2157     }
2158
2159   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2160   return frame->n_vectors;
2161 }
2162
2163 static uword
2164 tcp4_output (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, 1 /* is_ip4 */ );
2168 }
2169
2170 static uword
2171 tcp6_output (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2172              vlib_frame_t * from_frame)
2173 {
2174   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2175 }
2176
2177 /* *INDENT-OFF* */
2178 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2179 {
2180   .function = tcp4_output,
2181   .name = "tcp4-output",
2182   /* Takes a vector of packets. */
2183   .vector_size = sizeof (u32),
2184   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2185   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2186   .error_strings = tcp_error_strings,
2187   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2188   .next_nodes = {
2189 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2190     foreach_tcp4_output_next
2191 #undef _
2192   },
2193   .format_buffer = format_tcp_header,
2194   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2195 };
2196 /* *INDENT-ON* */
2197
2198 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_output_node, tcp4_output);
2199
2200 /* *INDENT-OFF* */
2201 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2202 {
2203   .function = tcp6_output,
2204   .name = "tcp6-output",
2205     /* Takes a vector of packets. */
2206   .vector_size = sizeof (u32),
2207   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2208   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2209   .error_strings = tcp_error_strings,
2210   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2211   .next_nodes = {
2212 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2213     foreach_tcp6_output_next
2214 #undef _
2215   },
2216   .format_buffer = format_tcp_header,
2217   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2218 };
2219 /* *INDENT-ON* */
2220
2221 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_output_node, tcp6_output);
2222
2223 typedef enum _tcp_reset_next
2224 {
2225   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2226   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2227   TCP_RESET_N_NEXT
2228 } tcp_reset_next_t;
2229
2230 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2231   _(DROP, "error-drop")                 \
2232   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2233
2234 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2235   _(DROP, "error-drop")                 \
2236   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2237
2238 static uword
2239 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2240                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2241 {
2242   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2243   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2244
2245   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2246   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2247
2248   next_index = node->cached_next_index;
2249
2250   while (n_left_from > 0)
2251     {
2252       u32 n_left_to_next;
2253
2254       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2255
2256       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2257         {
2258           u32 bi0;
2259           vlib_buffer_t *b0;
2260           tcp_tx_trace_t *t0;
2261           tcp_header_t *th0;
2262           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2263
2264           bi0 = from[0];
2265           to_next[0] = bi0;
2266           from += 1;
2267           to_next += 1;
2268           n_left_from -= 1;
2269           n_left_to_next -= 1;
2270
2271           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2272
2273           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2274                                        my_thread_index, is_ip4))
2275             {
2276               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2277               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2278               goto done;
2279             }
2280
2281           /* Prepare to send to IP lookup */
2282           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2283           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2284
2285         done:
2286           b0->error = node->errors[error0];
2287           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2288           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2289             {
2290               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2291               if (is_ip4)
2292                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2293               else
2294                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2295               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2296               clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0,
2297                                 sizeof (t0->tcp_header));
2298             }
2299
2300           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2301                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2302         }
2303       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2304     }
2305   return from_frame->n_vectors;
2306 }
2307
2308 static uword
2309 tcp4_send_reset (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2310                  vlib_frame_t * from_frame)
2311 {
2312   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2313 }
2314
2315 static uword
2316 tcp6_send_reset (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2317                  vlib_frame_t * from_frame)
2318 {
2319   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2320 }
2321
2322 /* *INDENT-OFF* */
2323 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2324   .function = tcp4_send_reset,
2325   .name = "tcp4-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_tcp4_reset_next
2333 #undef _
2334   },
2335   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2336 };
2337 /* *INDENT-ON* */
2338
2339 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_reset_node, tcp4_send_reset);
2340
2341 /* *INDENT-OFF* */
2342 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2343   .function = tcp6_send_reset,
2344   .name = "tcp6-reset",
2345   .vector_size = sizeof (u32),
2346   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2347   .error_strings = tcp_error_strings,
2348   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2349   .next_nodes = {
2350 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2351     foreach_tcp6_reset_next
2352 #undef _
2353   },
2354   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2355 };
2356 /* *INDENT-ON* */
2357
2358 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_reset_node, tcp6_send_reset);
2359
2360 /*
2361  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2362  *
2363  * Local Variables:
2364  * eval: (c-set-style "gnu")
2365  * End:
2366  */