mirror of https://github.com/ipxe/ipxe.git
TCP support
Nikhil Chandru Rao
parent
c24546c70b
commit
9225f4edac
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@ -11,6 +11,8 @@
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#include <stddef.h>
|
#include <stddef.h>
|
||||||
#include <gpxe/in.h>
|
#include <gpxe/in.h>
|
||||||
|
#include <gpxe/list.h>
|
||||||
|
#include <gpxe/pkbuff.h>
|
||||||
|
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||||||
struct tcp_connection;
|
struct tcp_connection;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
@ -87,6 +89,8 @@ struct tcp_operations {
|
||||||
size_t len );
|
size_t len );
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#if USE_UIP
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* A TCP connection
|
* A TCP connection
|
||||||
*
|
*
|
||||||
|
|
@ -104,4 +108,106 @@ extern void tcp_send ( struct tcp_connection *conn, const void *data,
|
||||||
extern void tcp_kick ( struct tcp_connection *conn );
|
extern void tcp_kick ( struct tcp_connection *conn );
|
||||||
extern void tcp_close ( struct tcp_connection *conn );
|
extern void tcp_close ( struct tcp_connection *conn );
|
||||||
|
|
||||||
|
#else
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||||||
|
|
||||||
|
#define TCP_NOMSG ""
|
||||||
|
#define TCP_NOMSG_LEN 0
|
||||||
|
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||||||
|
/* Smallest port number on which a TCP connection can listen */
|
||||||
|
#define TCP_MIN_PORT 1
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Some PKB constants */
|
||||||
|
#define MAX_HDR_LEN 100
|
||||||
|
#define MAX_PKB_LEN 1500
|
||||||
|
#define MIN_PKB_LEN MAX_HDR_LEN + 100 /* To account for padding by LL */
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* TCP states
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#define TCP_CLOSED 0
|
||||||
|
#define TCP_LISTEN 1
|
||||||
|
#define TCP_SYN_SENT 2
|
||||||
|
#define TCP_SYN_RCVD 3
|
||||||
|
#define TCP_ESTABLISHED 4
|
||||||
|
#define TCP_FIN_WAIT_1 5
|
||||||
|
#define TCP_FIN_WAIT_2 6
|
||||||
|
#define TCP_CLOSING 7
|
||||||
|
#define TCP_TIME_WAIT 8
|
||||||
|
#define TCP_CLOSE_WAIT 9
|
||||||
|
#define TCP_LAST_ACK 10
|
||||||
|
|
||||||
|
#define TCP_INVALID 11
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* A TCP connection
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
struct tcp_connection {
|
||||||
|
struct sockaddr sa; /* Remote socket address */
|
||||||
|
struct sockaddr_in sin; /* Internet socket address */
|
||||||
|
uint16_t local_port; /* Local port, in network byte order */
|
||||||
|
int tcp_state; /* TCP state */
|
||||||
|
int tcp_lstate; /* Last TCP state */
|
||||||
|
uint32_t snd_una; /* Lowest unacked byte on snd stream */
|
||||||
|
uint32_t snd_win; /* Offered by remote end */
|
||||||
|
uint32_t rcv_nxt; /* Next expected byte on rcv stream */
|
||||||
|
uint32_t rcv_win; /* Advertised to receiver */
|
||||||
|
uint8_t tcp_flags; /* TCP header flags */
|
||||||
|
struct list_head list; /* List of TCP connections */
|
||||||
|
struct pk_buff *tx_pkb; /* Transmit packet buffer */
|
||||||
|
struct tcp_operations *tcp_op; /* Operations table for connection */
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Connection closed status codes
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#define CONN_SNDCLOSE 0
|
||||||
|
#define CONN_RESTART 1
|
||||||
|
#define CONN_TIMEOUT 2
|
||||||
|
#define CONN_RCVCLOSE 3
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* A TCP header
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
struct tcp_header {
|
||||||
|
uint16_t src; /* Source port */
|
||||||
|
uint16_t dest; /* Destination port */
|
||||||
|
uint32_t seq; /* Sequence number */
|
||||||
|
uint32_t ack; /* Acknowledgement number */
|
||||||
|
uint8_t hlen; /* Header length (4), Reserved (4) */
|
||||||
|
uint8_t flags; /* Reserved (2), Flags (6) */
|
||||||
|
uint16_t win; /* Advertised window */
|
||||||
|
uint16_t csum; /* Checksum */
|
||||||
|
uint16_t urg; /* Urgent pointer */
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* TCP masks
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#define TCP_MASK_HLEN 0xf0
|
||||||
|
#define TCP_MASK_FLAGS 0x3f
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* TCP flags
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#define TCP_RST 0x20
|
||||||
|
#define TCP_ACK 0x10
|
||||||
|
#define TCP_PSH 0x08
|
||||||
|
#define TCP_URG 0x04
|
||||||
|
#define TCP_SYN 0x02
|
||||||
|
#define TCP_FIN 0x01
|
||||||
|
|
||||||
|
extern struct tcpip_protocol tcp_protocol;
|
||||||
|
|
||||||
|
extern void tcp_init_conn ( struct tcp_connection *conn );
|
||||||
|
extern int tcp_connect ( struct tcp_connection *conn );
|
||||||
|
extern int tcp_connectto ( struct tcp_connection *conn, struct sockaddr *peer );
|
||||||
|
extern int tcp_listen ( struct tcp_connection *conn, uint16_t port );
|
||||||
|
extern int tcp_senddata ( struct tcp_connection *conn );
|
||||||
|
extern int tcp_close ( struct tcp_connection *conn );
|
||||||
|
|
||||||
|
extern int tcp_send ( struct tcp_connection *conn, const void *data,
|
||||||
|
size_t len );
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif /* USE_UIP */
|
||||||
|
|
||||||
#endif /* _GPXE_TCP_H */
|
#endif /* _GPXE_TCP_H */
|
||||||
|
|
|
||||||
610
src/net/tcp.c
610
src/net/tcp.c
|
|
@ -1,4 +1,5 @@
|
||||||
#include <string.h>
|
#include <string.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
#include <assert.h>
|
#include <assert.h>
|
||||||
#include <byteswap.h>
|
#include <byteswap.h>
|
||||||
#include <latch.h>
|
#include <latch.h>
|
||||||
|
|
@ -9,6 +10,7 @@
|
||||||
#include <gpxe/pkbuff.h>
|
#include <gpxe/pkbuff.h>
|
||||||
#include <gpxe/ip.h>
|
#include <gpxe/ip.h>
|
||||||
#include <gpxe/tcp.h>
|
#include <gpxe/tcp.h>
|
||||||
|
#include <gpxe/tcpip.h>
|
||||||
#include "uip/uip.h"
|
#include "uip/uip.h"
|
||||||
|
|
||||||
/** @file
|
/** @file
|
||||||
|
|
@ -31,6 +33,8 @@
|
||||||
*
|
*
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#if USE_UIP
|
||||||
|
|
||||||
/**
|
/**
|
||||||
* TCP transmit buffer
|
* TCP transmit buffer
|
||||||
*
|
*
|
||||||
|
|
@ -222,3 +226,609 @@ static void init_tcp ( void ) {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
INIT_FN ( INIT_PROCESS, init_tcp, NULL, NULL );
|
INIT_FN ( INIT_PROCESS, init_tcp, NULL, NULL );
|
||||||
|
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* List of registered TCP connections
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static LIST_HEAD ( tcp_conns );
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* List of TCP states
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static const char *tcp_states[] = {
|
||||||
|
"CLOSED",
|
||||||
|
"LISTEN",
|
||||||
|
"SYN_SENT",
|
||||||
|
"SYN_RCVD",
|
||||||
|
"ESTABLISHED",
|
||||||
|
"FIN_WAIT_1",
|
||||||
|
"FIN_WAIT_2",
|
||||||
|
"CLOSING",
|
||||||
|
"TIME_WAIT",
|
||||||
|
"CLOSE_WAIT",
|
||||||
|
"LAST_ACK",
|
||||||
|
"INVALID" };
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* TCP state transition function
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v conn TCP connection
|
||||||
|
* @v nxt_state Next TCP state
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void tcp_trans ( struct tcp_connection *conn, int nxt_state ) {
|
||||||
|
/* Remember the last state */
|
||||||
|
conn->tcp_lstate = conn->tcp_state;
|
||||||
|
conn->tcp_state = nxt_state;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* TODO: Check if this check is required */
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == conn->tcp_state ||
|
||||||
|
conn->tcp_state == TCP_INVALID ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags = 0;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set the TCP flags */
|
||||||
|
switch ( conn->tcp_state ) {
|
||||||
|
case TCP_CLOSED:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_SYN_RCVD ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_RST;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_LISTEN:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_SYN_SENT:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_LISTEN ||
|
||||||
|
conn->tcp_lstate == TCP_CLOSED ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_SYN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_SYN_RCVD:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_LISTEN ||
|
||||||
|
conn->tcp_lstate == TCP_SYN_SENT ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= ( TCP_SYN | TCP_ACK );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_ESTABLISHED:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_SYN_SENT ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_FIN_WAIT_1:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_SYN_RCVD ||
|
||||||
|
conn->tcp_lstate == TCP_ESTABLISHED ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_FIN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_FIN_WAIT_2:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_CLOSING:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_FIN_WAIT_1 ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_TIME_WAIT:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_FIN_WAIT_1 ||
|
||||||
|
conn->tcp_lstate == TCP_FIN_WAIT_2 ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_CLOSE_WAIT:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_ESTABLISHED ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_LAST_ACK:
|
||||||
|
if ( conn->tcp_lstate == TCP_CLOSE_WAIT ) {
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_FIN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
DBG ( "TCP_INVALID state %d\n", conn->tcp_state );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Dump TCP header
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v tcphdr TCP header
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void tcp_dump ( struct tcp_header *tcphdr ) {
|
||||||
|
DBG ( "TCP header at %p+%d\n", tcphdr, sizeof ( *tcphdr ) );
|
||||||
|
DBG ( "\tSource port = %d, Destination port = %d\n",
|
||||||
|
ntohs ( tcphdr->src ), ntohs ( tcphdr->dest ) );
|
||||||
|
DBG ( "\tSequence Number = %ld, Acknowledgement Number = %ld\n",
|
||||||
|
ntohl ( tcphdr->seq ), ntohl ( tcphdr->ack ) );
|
||||||
|
DBG ( "\tHeader length (/4) = %hd, Flags [..RAPUSF]= %#x\n",
|
||||||
|
( ( tcphdr->hlen & TCP_MASK_HLEN ) / 16 ),
|
||||||
|
( tcphdr->flags & TCP_MASK_FLAGS ) );
|
||||||
|
DBG ( "\tAdvertised window = %ld, Checksum = %x, Urgent Pointer = %d\n",
|
||||||
|
ntohs ( tcphdr->win ), tcphdr->csum, ntohs ( tcphdr->urg ) );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Initialize a TCP connection
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v conn TCP connection
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* This function assigns initial values to some fields in the connection
|
||||||
|
* structure. The application should call tcp_init_conn after creating a new
|
||||||
|
* connection before calling any other "tcp_*" function.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* struct tcp_connection my_conn;
|
||||||
|
* tcp_init_conn ( &my_conn );
|
||||||
|
* ...
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void tcp_init_conn ( struct tcp_connection *conn ) {
|
||||||
|
conn->local_port = 0;
|
||||||
|
conn->tcp_state = TCP_CLOSED;
|
||||||
|
conn->tcp_lstate = TCP_INVALID;
|
||||||
|
conn->tx_pkb = NULL;
|
||||||
|
conn->tcp_op = NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Connect to a remote server
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v conn TCP connection
|
||||||
|
* @v peer Remote socket address
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* This function initiates a TCP connection to the socket address specified in
|
||||||
|
* peer. It sends a SYN packet to peer. When the connection is established, the
|
||||||
|
* TCP stack calls the connected() callback function.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int tcp_connectto ( struct tcp_connection *conn, struct sockaddr *peer ) {
|
||||||
|
int rc;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* A connection can only be established from the CLOSED state */
|
||||||
|
if ( conn->tcp_state != TCP_CLOSED ) {
|
||||||
|
DBG ( "Error opening connection: Invalid state %s\n",
|
||||||
|
tcp_states[conn->tcp_state] );
|
||||||
|
return -EISCONN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Add the connection to the set of listening connections */
|
||||||
|
if ( ( rc = tcp_listen ( conn, conn->local_port ) ) != 0 ) {
|
||||||
|
return rc;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
memcpy ( &conn->sa, peer, sizeof ( *peer ) );
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Send a SYN packet and transition to TCP_SYN_SENT */
|
||||||
|
conn->snd_una = ( ( ( uint32_t ) random() ) << 16 ) & random();
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_SYN_SENT );
|
||||||
|
/* Allocate space for the packet */
|
||||||
|
free_pkb ( conn->tx_pkb );
|
||||||
|
conn->tx_pkb = alloc_pkb ( MIN_PKB_LEN );
|
||||||
|
pkb_reserve ( conn->tx_pkb, MAX_HDR_LEN );
|
||||||
|
conn->rcv_win = MAX_PKB_LEN - MAX_HDR_LEN; /* TODO: Is this OK? */
|
||||||
|
return tcp_send ( conn, TCP_NOMSG, TCP_NOMSG_LEN );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int tcp_connect ( struct tcp_connection *conn ) {
|
||||||
|
return tcp_connectto ( conn, &conn->sa );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Close the connection
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v conn
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* This function sends a FIN packet to the remote end of the connection. When
|
||||||
|
* the remote end of the connection ACKs the FIN (FIN consumes one byte on the
|
||||||
|
* snd stream), the stack invokes the closed() callback function.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int tcp_close ( struct tcp_connection *conn ) {
|
||||||
|
/* A connection can only be closed if it is a connected state */
|
||||||
|
switch ( conn->tcp_state ) {
|
||||||
|
case TCP_SYN_RCVD:
|
||||||
|
case TCP_ESTABLISHED:
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_FIN_WAIT_1 );
|
||||||
|
conn->tcp_op->closed ( conn, CONN_SNDCLOSE ); /* TODO: Check! */
|
||||||
|
/* FIN consumes one byte on the snd stream */
|
||||||
|
// conn->snd_una++;
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
case TCP_SYN_SENT:
|
||||||
|
case TCP_LISTEN:
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Since the connection does not expect any packets from the
|
||||||
|
* remote end, it can be removed from the set of listening
|
||||||
|
* connections.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
list_del ( &conn->list );
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_CLOSED );
|
||||||
|
conn->tcp_op->closed ( conn, CONN_SNDCLOSE );
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
case TCP_CLOSE_WAIT:
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_LAST_ACK );
|
||||||
|
conn->tcp_op->closed ( conn, CONN_SNDCLOSE ); /* TODO: Check! */
|
||||||
|
/* FIN consumes one byte on the snd stream */
|
||||||
|
// conn->snd_una++;
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
DBG ( "tcp_close(): Invalid state %s\n",
|
||||||
|
tcp_states[conn->tcp_state] );
|
||||||
|
return -EPROTO;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
send_tcp_nomsg:
|
||||||
|
free_pkb ( conn->tx_pkb );
|
||||||
|
conn->tx_pkb = alloc_pkb ( MIN_PKB_LEN );
|
||||||
|
conn->tcp_flags = TCP_FIN;
|
||||||
|
pkb_reserve ( conn->tx_pkb, MAX_HDR_LEN );
|
||||||
|
return tcp_send ( conn, TCP_NOMSG, TCP_NOMSG_LEN );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Listen for a packet
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v conn TCP connection
|
||||||
|
* @v port Local port, in network byte order
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* This function adds the connection to a list of registered tcp connections. If
|
||||||
|
* the local port is 0, the connection is assigned the lowest available port
|
||||||
|
* between MIN_TCP_PORT and 65535.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int tcp_listen ( struct tcp_connection *conn, uint16_t port ) {
|
||||||
|
struct tcp_connection *cconn;
|
||||||
|
if ( port != 0 ) {
|
||||||
|
list_for_each_entry ( cconn, &tcp_conns, list ) {
|
||||||
|
if ( cconn->local_port == port ) {
|
||||||
|
DBG ( "Error listening to %d\n",
|
||||||
|
ntohs ( port ) );
|
||||||
|
return -EISCONN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Add the connection to the list of registered connections */
|
||||||
|
conn->local_port = port;
|
||||||
|
list_add ( &conn->list, &tcp_conns );
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Assigning lowest port not supported */
|
||||||
|
DBG ( "Assigning lowest port not implemented\n");
|
||||||
|
return -ENOSYS;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Send data
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v conn TCP connection
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* This function allocates space to the transmit buffer and invokes the
|
||||||
|
* senddata() callback function. It passes the allocated buffer to senddata().
|
||||||
|
* The applicaion may use this space to write it's data.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int tcp_senddata ( struct tcp_connection *conn ) {
|
||||||
|
/* The connection must be in a state in which the user can send data */
|
||||||
|
switch ( conn->tcp_state ) {
|
||||||
|
case TCP_LISTEN:
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_SYN_SENT );
|
||||||
|
conn->snd_una = ( ( ( uint32_t ) random() ) << 16 ) & random();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_ESTABLISHED:
|
||||||
|
case TCP_CLOSE_WAIT:
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
DBG ( "tcp_senddata: Invalid state %s\n",
|
||||||
|
tcp_states[conn->tcp_state] );
|
||||||
|
return -EPROTO;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Allocate space to the TX buffer */
|
||||||
|
free_pkb ( conn->tx_pkb );
|
||||||
|
conn->tx_pkb = alloc_pkb ( MAX_PKB_LEN );
|
||||||
|
if ( !conn->tx_pkb ) {
|
||||||
|
DBG ( "Insufficient memory\n" );
|
||||||
|
return -ENOMEM;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
pkb_reserve ( conn->tx_pkb, MAX_HDR_LEN );
|
||||||
|
/* Set the advertised window */
|
||||||
|
conn->rcv_win = pkb_available ( conn->tx_pkb );
|
||||||
|
/* Call the senddata() call back function */
|
||||||
|
conn->tcp_op->senddata ( conn, conn->tx_pkb->data,
|
||||||
|
pkb_available ( conn->tx_pkb ) );
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Transmit data
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v conn TCP connection
|
||||||
|
* @v data Data to be sent
|
||||||
|
* @v len Length of the data
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* This function sends data to the peer socket address
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int tcp_send ( struct tcp_connection *conn, const void *data, size_t len ) {
|
||||||
|
struct sockaddr *peer = &conn->sa;
|
||||||
|
struct pk_buff *pkb = conn->tx_pkb;
|
||||||
|
int slen;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Determine the amount of data to be sent */
|
||||||
|
slen = len < conn->snd_win ? len : conn->snd_win;
|
||||||
|
/* Copy payload */
|
||||||
|
memmove ( pkb_put ( pkb, slen ), data, slen );
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Fill up the TCP header */
|
||||||
|
struct tcp_header *tcphdr = pkb_push ( pkb, sizeof ( *tcphdr ) );
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Source port, assumed to be in network byte order in conn */
|
||||||
|
tcphdr->src = conn->local_port;
|
||||||
|
/* Destination port, assumed to be in network byte order in peer */
|
||||||
|
switch ( peer->sa_family ) {
|
||||||
|
case AF_INET:
|
||||||
|
tcphdr->dest = peer->sin.sin_port;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case AF_INET6:
|
||||||
|
tcphdr->dest = peer->sin6.sin6_port;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
DBG ( "Family type %d not supported\n",
|
||||||
|
peer->sa_family );
|
||||||
|
return -EAFNOSUPPORT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
tcphdr->seq = htonl ( conn->snd_una );
|
||||||
|
tcphdr->ack = htonl ( conn->rcv_nxt );
|
||||||
|
/* Header length, = 0x50 (without TCP options) */
|
||||||
|
tcphdr->hlen = ( uint8_t ) ( ( sizeof ( *tcphdr ) / 4 ) << 4 );
|
||||||
|
/* Copy TCP flags, and then reset the variable */
|
||||||
|
tcphdr->flags = conn->tcp_flags;
|
||||||
|
conn->tcp_flags = 0;
|
||||||
|
/* Advertised window, in network byte order */
|
||||||
|
tcphdr->win = htons ( conn->rcv_win );
|
||||||
|
/* Set urgent pointer to 0 */
|
||||||
|
tcphdr->urg = 0;
|
||||||
|
/* Calculate and store partial checksum, in network byte order */
|
||||||
|
tcphdr->csum = 0;
|
||||||
|
tcphdr->csum = tcpip_chksum ( pkb->data, pkb_len ( pkb ) );
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Dump the TCP header */
|
||||||
|
tcp_dump ( tcphdr );
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Transmit packet */
|
||||||
|
return tcpip_tx ( pkb, &tcp_protocol, peer );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Process received packet
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* @v pkb Packet buffer
|
||||||
|
* @v partial Partial checksum
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void tcp_rx ( struct pk_buff *pkb, uint16_t partial ) {
|
||||||
|
struct tcp_connection *conn;
|
||||||
|
struct tcp_header *tcphdr;
|
||||||
|
uint32_t acked, toack;
|
||||||
|
int hlen;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Sanity check */
|
||||||
|
if ( pkb_len ( pkb ) < sizeof ( *tcphdr ) ) {
|
||||||
|
DBG ( "Packet too short (%d bytes)\n", pkb_len ( pkb ) );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Process TCP header */
|
||||||
|
tcphdr = pkb->data;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Verify header length */
|
||||||
|
hlen = ( ( tcphdr->hlen & TCP_MASK_HLEN ) / 16 ) * 4;
|
||||||
|
if ( hlen != sizeof ( *tcphdr ) ) {
|
||||||
|
DBG ( "Bad header length (%d bytes)\n", hlen );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* TODO: Verify checksum */
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Demux TCP connection */
|
||||||
|
list_for_each_entry ( conn, &tcp_conns, list ) {
|
||||||
|
if ( tcphdr->dest == conn->local_port ) {
|
||||||
|
goto found_conn;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
DBG ( "No connection found on port %d\n", ntohs ( tcphdr->dest ) );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
found_conn:
|
||||||
|
/* Set the advertised window */
|
||||||
|
conn->snd_win = tcphdr->win;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* TCP State Machine */
|
||||||
|
uint8_t out_flags = 0;
|
||||||
|
conn->tcp_lstate = conn->tcp_state;
|
||||||
|
switch ( conn->tcp_state ) {
|
||||||
|
case TCP_CLOSED:
|
||||||
|
DBG ( "tcp_rx(): Invalid state %s\n",
|
||||||
|
tcp_states[conn->tcp_state] );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
case TCP_LISTEN:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_SYN ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_SYN_RCVD );
|
||||||
|
/* Synchronize the sequence numbers */
|
||||||
|
conn->rcv_nxt = ntohl ( tcphdr->seq ) + 1;
|
||||||
|
out_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set the sequence number for the snd stream */
|
||||||
|
conn->snd_una = ( ( ( uint32_t ) random() ) << 16 );
|
||||||
|
conn->snd_una &= random();
|
||||||
|
out_flags |= TCP_SYN;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Send a SYN,ACK packet */
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Unexpected packet */
|
||||||
|
goto unexpected;
|
||||||
|
case TCP_SYN_SENT:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_SYN ) {
|
||||||
|
/* Synchronize the sequence number in rcv stream */
|
||||||
|
conn->rcv_nxt = ntohl ( tcphdr->seq ) + 1;
|
||||||
|
out_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_ESTABLISHED );
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Process ACK of SYN. This does not invoke the
|
||||||
|
* acked() callback function.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
conn->snd_una = ntohl ( tcphdr->ack );
|
||||||
|
conn->tcp_op->connected ( conn );
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_SYN_RCVD );
|
||||||
|
out_flags |= TCP_SYN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Send SYN,ACK or ACK packet */
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Unexpected packet */
|
||||||
|
goto unexpected;
|
||||||
|
case TCP_SYN_RCVD:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_RST ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_LISTEN );
|
||||||
|
conn->tcp_op->closed ( conn, CONN_RESTART );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_ESTABLISHED );
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Process ACK of SYN. It neither invokes the callback
|
||||||
|
* function nor does it send an ACK.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
conn->snd_una = tcphdr->ack - 1;
|
||||||
|
conn->tcp_op->connected ( conn );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Unexpected packet */
|
||||||
|
goto unexpected;
|
||||||
|
case TCP_ESTABLISHED:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_FIN ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_CLOSE_WAIT );
|
||||||
|
/* FIN consumes one byte */
|
||||||
|
conn->rcv_nxt++;
|
||||||
|
out_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
/* Send an acknowledgement */
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Packet might contain data */
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_FIN_WAIT_1:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_FIN ) {
|
||||||
|
conn->rcv_nxt++;
|
||||||
|
out_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
conn->tcp_op->closed ( conn, CONN_SNDCLOSE );
|
||||||
|
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_TIME_WAIT );
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_CLOSING );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Send an acknowledgement */
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_FIN_WAIT_2 );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Packet might contain data */
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_FIN_WAIT_2:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_FIN ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_TIME_WAIT );
|
||||||
|
/* FIN consumes one byte */
|
||||||
|
conn->rcv_nxt++;
|
||||||
|
out_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Packet might contain data */
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_CLOSING:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_TIME_WAIT );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Unexpected packet */
|
||||||
|
goto unexpected;
|
||||||
|
case TCP_TIME_WAIT:
|
||||||
|
/* Unexpected packet */
|
||||||
|
goto unexpected;
|
||||||
|
case TCP_CLOSE_WAIT:
|
||||||
|
/* Packet could acknowledge data */
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case TCP_LAST_ACK:
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) {
|
||||||
|
tcp_trans ( conn, TCP_CLOSED );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Unexpected packet */
|
||||||
|
goto unexpected;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Any packet reaching this point either contains new data or
|
||||||
|
* acknowledges previously transmitted data.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
assert ( ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) ||
|
||||||
|
pkb_len ( pkb ) > sizeof ( *tcphdr ) );
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check for new data */
|
||||||
|
toack = pkb_len ( pkb ) - hlen;
|
||||||
|
if ( toack > 0 ) {
|
||||||
|
/* Check if expected sequence number */
|
||||||
|
if ( conn->rcv_nxt == ntohl ( tcphdr->seq ) ) {
|
||||||
|
conn->rcv_nxt += toack;
|
||||||
|
conn->tcp_op->newdata ( conn, pkb->data + sizeof ( *tcphdr ), toack );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Acknowledge new data */
|
||||||
|
out_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
if ( !( tcphdr->flags & TCP_ACK ) ) {
|
||||||
|
goto send_tcp_nomsg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Process ACK */
|
||||||
|
if ( tcphdr->flags & TCP_ACK ) {
|
||||||
|
acked = ntohl ( tcphdr->ack ) - conn->snd_una;
|
||||||
|
if ( acked < 0 ) { /* TODO: Replace all uint32_t arith */
|
||||||
|
DBG ( "Previously ACKed (%d)\n", tcphdr->ack );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Advance snd stream */
|
||||||
|
conn->snd_una += acked;
|
||||||
|
/* Set the ACK flag */
|
||||||
|
conn->tcp_flags |= TCP_ACK;
|
||||||
|
/* Invoke the acked() callback function */
|
||||||
|
conn->tcp_op->acked ( conn, acked );
|
||||||
|
/* Invoke the senddata() callback function */
|
||||||
|
tcp_senddata ( conn );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
send_tcp_nomsg:
|
||||||
|
free_pkb ( conn->tx_pkb );
|
||||||
|
conn->tx_pkb = alloc_pkb ( MIN_PKB_LEN );
|
||||||
|
pkb_reserve ( conn->tx_pkb, MAX_HDR_LEN );
|
||||||
|
int rc;
|
||||||
|
if ( ( rc = tcp_send ( conn, TCP_NOMSG, TCP_NOMSG_LEN ) ) != 0 ) {
|
||||||
|
DBG ( "Error sending TCP message (rc = %d)\n", rc );
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
unexpected:
|
||||||
|
DBG ( "Unexpected packet received in %d state with flags = %hd\n",
|
||||||
|
conn->tcp_state, tcphdr->flags & TCP_MASK_FLAGS );
|
||||||
|
free_pkb ( conn->tx_pkb );
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** TCP protocol */
|
||||||
|
struct tcpip_protocol tcp_protocol = {
|
||||||
|
.name = "TCP",
|
||||||
|
.rx = tcp_rx,
|
||||||
|
.trans_proto = IP_TCP,
|
||||||
|
.csum_offset = 16,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
TCPIP_PROTOCOL ( tcp_protocol );
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif /* USE_UIP */
|
||||||
|
|
|
||||||
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