]> rtime.felk.cvut.cz Git - l4.git/blob - l4/pkg/ankh/lib/lwip/contrib/src/core/tcp.c
update
[l4.git] / l4 / pkg / ankh / lib / lwip / contrib / src / core / tcp.c
1 /**
2  * @file
3  * Transmission Control Protocol for IP
4  *
5  * This file contains common functions for the TCP implementation, such as functinos
6  * for manipulating the data structures and the TCP timer functions. TCP functions
7  * related to input and output is found in tcp_in.c and tcp_out.c respectively.
8  *
9  */
10
11 /*
12  * Copyright (c) 2001-2004 Swedish Institute of Computer Science.
13  * All rights reserved. 
14  * 
15  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, 
16  * are permitted provided that the following conditions are met:
17  *
18  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
19  *    this list of conditions and the following disclaimer.
20  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
21  *    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
22  *    and/or other materials provided with the distribution.
23  * 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
24  *    derived from this software without specific prior written permission. 
25  *
26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED 
27  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF 
28  * MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT 
29  * SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, 
30  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT 
31  * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS 
32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN 
33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING 
34  * IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY 
35  * OF SUCH DAMAGE.
36  *
37  * This file is part of the lwIP TCP/IP stack.
38  * 
39  * Author: Adam Dunkels <adam@sics.se>
40  *
41  */
42
43 #include "lwip/opt.h"
44
45 #if LWIP_TCP /* don't build if not configured for use in lwipopts.h */
46
47 #include "lwip/def.h"
48 #include "lwip/mem.h"
49 #include "lwip/memp.h"
50 #include "lwip/snmp.h"
51 #include "lwip/tcp.h"
52 #include "lwip/tcp_impl.h"
53 #include "lwip/debug.h"
54 #include "lwip/stats.h"
55
56 #include <string.h>
57
58 const char *tcp_state_str[] = {
59   "CLOSED",      
60   "LISTEN",      
61   "SYN_SENT",    
62   "SYN_RCVD",    
63   "ESTABLISHED", 
64   "FIN_WAIT_1",  
65   "FIN_WAIT_2",  
66   "CLOSE_WAIT",  
67   "CLOSING",     
68   "LAST_ACK",    
69   "TIME_WAIT"   
70 };
71
72 /* Incremented every coarse grained timer shot (typically every 500 ms). */
73 u32_t tcp_ticks;
74 const u8_t tcp_backoff[13] =
75     { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7};
76  /* Times per slowtmr hits */
77 const u8_t tcp_persist_backoff[7] = { 3, 6, 12, 24, 48, 96, 120 };
78
79 /* The TCP PCB lists. */
80
81 /** List of all TCP PCBs bound but not yet (connected || listening) */
82 struct tcp_pcb *tcp_bound_pcbs;  
83 /** List of all TCP PCBs in LISTEN state */
84 union tcp_listen_pcbs_t tcp_listen_pcbs;
85 /** List of all TCP PCBs that are in a state in which
86  * they accept or send data. */
87 struct tcp_pcb *tcp_active_pcbs;  
88 /** List of all TCP PCBs in TIME-WAIT state */
89 struct tcp_pcb *tcp_tw_pcbs;
90
91 #define NUM_TCP_PCB_LISTS               4
92 #define NUM_TCP_PCB_LISTS_NO_TIME_WAIT  3
93 /** An array with all (non-temporary) PCB lists, mainly used for smaller code size */
94 struct tcp_pcb **tcp_pcb_lists[] = {&tcp_listen_pcbs.pcbs, &tcp_bound_pcbs,
95   &tcp_active_pcbs, &tcp_tw_pcbs};
96
97 /** Only used for temporary storage. */
98 struct tcp_pcb *tcp_tmp_pcb;
99
100 /** Timer counter to handle calling slow-timer from tcp_tmr() */ 
101 static u8_t tcp_timer;
102 static u16_t tcp_new_port(void);
103
104 /**
105  * Called periodically to dispatch TCP timers.
106  *
107  */
108 void
109 tcp_tmr(void)
110 {
111   /* Call tcp_fasttmr() every 250 ms */
112   tcp_fasttmr();
113
114   if (++tcp_timer & 1) {
115     /* Call tcp_tmr() every 500 ms, i.e., every other timer
116        tcp_tmr() is called. */
117     tcp_slowtmr();
118   }
119 }
120
121 /**
122  * Closes the TX side of a connection held by the PCB.
123  * For tcp_close(), a RST is sent if the application didn't receive all data
124  * (tcp_recved() not called for all data passed to recv callback).
125  *
126  * Listening pcbs are freed and may not be referenced any more.
127  * Connection pcbs are freed if not yet connected and may not be referenced
128  * any more. If a connection is established (at least SYN received or in
129  * a closing state), the connection is closed, and put in a closing state.
130  * The pcb is then automatically freed in tcp_slowtmr(). It is therefore
131  * unsafe to reference it.
132  *
133  * @param pcb the tcp_pcb to close
134  * @return ERR_OK if connection has been closed
135  *         another err_t if closing failed and pcb is not freed
136  */
137 static err_t
138 tcp_close_shutdown(struct tcp_pcb *pcb, u8_t rst_on_unacked_data)
139 {
140   err_t err;
141
142   if (rst_on_unacked_data && (pcb->state != LISTEN)) {
143     if ((pcb->refused_data != NULL) || (pcb->rcv_wnd != TCP_WND)) {
144       /* Not all data received by application, send RST to tell the remote
145          side about this. */
146       LWIP_ASSERT("pcb->flags & TF_RXCLOSED", pcb->flags & TF_RXCLOSED);
147
148       /* don't call tcp_abort here: we must not deallocate the pcb since
149          that might not be expected when calling tcp_close */
150       tcp_rst(pcb->snd_nxt, pcb->rcv_nxt, &pcb->local_ip, &pcb->remote_ip,
151         pcb->local_port, pcb->remote_port);
152
153       tcp_pcb_purge(pcb);
154
155       /* TODO: to which state do we move now? */
156
157       /* move to TIME_WAIT since we close actively */
158       TCP_RMV(&tcp_active_pcbs, pcb);
159       pcb->state = TIME_WAIT;
160       TCP_REG(&tcp_tw_pcbs, pcb);
161
162       return ERR_OK;
163     }
164   }
165
166   switch (pcb->state) {
167   case CLOSED:
168     /* Closing a pcb in the CLOSED state might seem erroneous,
169      * however, it is in this state once allocated and as yet unused
170      * and the user needs some way to free it should the need arise.
171      * Calling tcp_close() with a pcb that has already been closed, (i.e. twice)
172      * or for a pcb that has been used and then entered the CLOSED state 
173      * is erroneous, but this should never happen as the pcb has in those cases
174      * been freed, and so any remaining handles are bogus. */
175     err = ERR_OK;
176     TCP_RMV(&tcp_bound_pcbs, pcb);
177     memp_free(MEMP_TCP_PCB, pcb);
178     pcb = NULL;
179     break;
180   case LISTEN:
181     err = ERR_OK;
182     tcp_pcb_remove(&tcp_listen_pcbs.pcbs, pcb);
183     memp_free(MEMP_TCP_PCB_LISTEN, pcb);
184     pcb = NULL;
185     break;
186   case SYN_SENT:
187     err = ERR_OK;
188     tcp_pcb_remove(&tcp_active_pcbs, pcb);
189     memp_free(MEMP_TCP_PCB, pcb);
190     pcb = NULL;
191     snmp_inc_tcpattemptfails();
192     break;
193   case SYN_RCVD:
194     err = tcp_send_fin(pcb);
195     if (err == ERR_OK) {
196       snmp_inc_tcpattemptfails();
197       pcb->state = FIN_WAIT_1;
198     }
199     break;
200   case ESTABLISHED:
201     err = tcp_send_fin(pcb);
202     if (err == ERR_OK) {
203       snmp_inc_tcpestabresets();
204       pcb->state = FIN_WAIT_1;
205     }
206     break;
207   case CLOSE_WAIT:
208     err = tcp_send_fin(pcb);
209     if (err == ERR_OK) {
210       snmp_inc_tcpestabresets();
211       pcb->state = LAST_ACK;
212     }
213     break;
214   default:
215     /* Has already been closed, do nothing. */
216     err = ERR_OK;
217     pcb = NULL;
218     break;
219   }
220
221   if (pcb != NULL && err == ERR_OK) {
222     /* To ensure all data has been sent when tcp_close returns, we have
223        to make sure tcp_output doesn't fail.
224        Since we don't really have to ensure all data has been sent when tcp_close
225        returns (unsent data is sent from tcp timer functions, also), we don't care
226        for the return value of tcp_output for now. */
227     /* @todo: When implementing SO_LINGER, this must be changed somehow:
228        If SOF_LINGER is set, the data should be sent and acked before close returns.
229        This can only be valid for sequential APIs, not for the raw API. */
230     tcp_output(pcb);
231   }
232   return err;
233 }
234
235 /**
236  * Closes the connection held by the PCB.
237  *
238  * Listening pcbs are freed and may not be referenced any more.
239  * Connection pcbs are freed if not yet connected and may not be referenced
240  * any more. If a connection is established (at least SYN received or in
241  * a closing state), the connection is closed, and put in a closing state.
242  * The pcb is then automatically freed in tcp_slowtmr(). It is therefore
243  * unsafe to reference it (unless an error is returned).
244  *
245  * @param pcb the tcp_pcb to close
246  * @return ERR_OK if connection has been closed
247  *         another err_t if closing failed and pcb is not freed
248  */
249 err_t
250 tcp_close(struct tcp_pcb *pcb)
251 {
252 #if TCP_DEBUG
253   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_close: closing in "));
254   tcp_debug_print_state(pcb->state);
255 #endif /* TCP_DEBUG */
256
257   if (pcb->state != LISTEN) {
258     /* Set a flag not to receive any more data... */
259     pcb->flags |= TF_RXCLOSED;
260   }
261   /* ... and close */
262   return tcp_close_shutdown(pcb, 1);
263 }
264
265 /**
266  * Causes all or part of a full-duplex connection of this PCB to be shut down.
267  * This doesn't deallocate the PCB!
268  *
269  * @param pcb PCB to shutdown
270  * @param shut_rx shut down receive side if this is != 0
271  * @param shut_tx shut down send side if this is != 0
272  * @return ERR_OK if shutdown succeeded (or the PCB has already been shut down)
273  *         another err_t on error.
274  */
275 err_t
276 tcp_shutdown(struct tcp_pcb *pcb, int shut_rx, int shut_tx)
277 {
278   if (pcb->state == LISTEN) {
279     return ERR_CONN;
280   }
281   if (shut_rx) {
282     /* shut down the receive side: free buffered data... */
283     if (pcb->refused_data != NULL) {
284       pbuf_free(pcb->refused_data);
285       pcb->refused_data = NULL;
286     }
287     /* ... and set a flag not to receive any more data */
288     pcb->flags |= TF_RXCLOSED;
289   }
290   if (shut_tx) {
291     /* This can't happen twice since if it succeeds, the pcb's state is changed.
292        Only close in these states as the others directly deallocate the PCB */
293     switch (pcb->state) {
294   case SYN_RCVD:
295   case ESTABLISHED:
296   case CLOSE_WAIT:
297     return tcp_close_shutdown(pcb, 0);
298   default:
299     /* don't shut down other states */
300     break;
301     }
302   }
303   /* @todo: return another err_t if not in correct state or already shut? */
304   return ERR_OK;
305 }
306
307 /**
308  * Abandons a connection and optionally sends a RST to the remote
309  * host.  Deletes the local protocol control block. This is done when
310  * a connection is killed because of shortage of memory.
311  *
312  * @param pcb the tcp_pcb to abort
313  * @param reset boolean to indicate whether a reset should be sent
314  */
315 void
316 tcp_abandon(struct tcp_pcb *pcb, int reset)
317 {
318   u32_t seqno, ackno;
319   u16_t remote_port, local_port;
320   ip_addr_t remote_ip, local_ip;
321 #if LWIP_CALLBACK_API  
322   tcp_err_fn errf;
323 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */
324   void *errf_arg;
325
326   /* pcb->state LISTEN not allowed here */
327   LWIP_ASSERT("don't call tcp_abort/tcp_abandon for listen-pcbs",
328     pcb->state != LISTEN);
329   /* Figure out on which TCP PCB list we are, and remove us. If we
330      are in an active state, call the receive function associated with
331      the PCB with a NULL argument, and send an RST to the remote end. */
332   if (pcb->state == TIME_WAIT) {
333     tcp_pcb_remove(&tcp_tw_pcbs, pcb);
334     memp_free(MEMP_TCP_PCB, pcb);
335   } else {
336     seqno = pcb->snd_nxt;
337     ackno = pcb->rcv_nxt;
338     ip_addr_copy(local_ip, pcb->local_ip);
339     ip_addr_copy(remote_ip, pcb->remote_ip);
340     local_port = pcb->local_port;
341     remote_port = pcb->remote_port;
342 #if LWIP_CALLBACK_API
343     errf = pcb->errf;
344 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */
345     errf_arg = pcb->callback_arg;
346     tcp_pcb_remove(&tcp_active_pcbs, pcb);
347     if (pcb->unacked != NULL) {
348       tcp_segs_free(pcb->unacked);
349     }
350     if (pcb->unsent != NULL) {
351       tcp_segs_free(pcb->unsent);
352     }
353 #if TCP_QUEUE_OOSEQ    
354     if (pcb->ooseq != NULL) {
355       tcp_segs_free(pcb->ooseq);
356     }
357 #endif /* TCP_QUEUE_OOSEQ */
358     memp_free(MEMP_TCP_PCB, pcb);
359     TCP_EVENT_ERR(errf, errf_arg, ERR_ABRT);
360     if (reset) {
361       LWIP_DEBUGF(TCP_RST_DEBUG, ("tcp_abandon: sending RST\n"));
362       tcp_rst(seqno, ackno, &local_ip, &remote_ip, local_port, remote_port);
363     }
364   }
365 }
366
367 /**
368  * Aborts the connection by sending a RST (reset) segment to the remote
369  * host. The pcb is deallocated. This function never fails.
370  *
371  * ATTENTION: When calling this from one of the TCP callbacks, make
372  * sure you always return ERR_ABRT (and never return ERR_ABRT otherwise
373  * or you will risk accessing deallocated memory or memory leaks!
374  *
375  * @param pcb the tcp pcb to abort
376  */
377 void
378 tcp_abort(struct tcp_pcb *pcb)
379 {
380   tcp_abandon(pcb, 1);
381 }
382
383 /**
384  * Binds the connection to a local portnumber and IP address. If the
385  * IP address is not given (i.e., ipaddr == NULL), the IP address of
386  * the outgoing network interface is used instead.
387  *
388  * @param pcb the tcp_pcb to bind (no check is done whether this pcb is
389  *        already bound!)
390  * @param ipaddr the local ip address to bind to (use IP_ADDR_ANY to bind
391  *        to any local address
392  * @param port the local port to bind to
393  * @return ERR_USE if the port is already in use
394  *         ERR_OK if bound
395  */
396 err_t
397 tcp_bind(struct tcp_pcb *pcb, ip_addr_t *ipaddr, u16_t port)
398 {
399   int i;
400   int max_pcb_list = NUM_TCP_PCB_LISTS;
401   struct tcp_pcb *cpcb;
402
403   LWIP_ERROR("tcp_bind: can only bind in state CLOSED", pcb->state == CLOSED, return ERR_ISCONN);
404
405 #if SO_REUSE
406   /* Unless the REUSEADDR flag is set,
407      we have to check the pcbs in TIME-WAIT state, also.
408      We do not dump TIME_WAIT pcb's; they can still be matched by incoming
409      packets using both local and remote IP addresses and ports to distinguish.
410    */
411 #if SO_REUSE
412   if ((pcb->so_options & SOF_REUSEADDR) != 0) {
413     max_pcb_list = NUM_TCP_PCB_LISTS_NO_TIME_WAIT;
414   }
415 #endif /* SO_REUSE */
416 #endif /* SO_REUSE */
417
418   if (port == 0) {
419     port = tcp_new_port();
420   }
421
422   /* Check if the address already is in use (on all lists) */
423   for (i = 0; i < max_pcb_list; i++) {
424     for(cpcb = *tcp_pcb_lists[i]; cpcb != NULL; cpcb = cpcb->next) {
425     if (cpcb->local_port == port) {
426 #if SO_REUSE
427         /* Omit checking for the same port if both pcbs have REUSEADDR set.
428            For SO_REUSEADDR, the duplicate-check for a 5-tuple is done in
429            tcp_connect. */
430         if (((pcb->so_options & SOF_REUSEADDR) == 0) ||
431           ((cpcb->so_options & SOF_REUSEADDR) == 0))
432 #endif /* SO_REUSE */
433         {
434       if (ip_addr_isany(&(cpcb->local_ip)) ||
435           ip_addr_isany(ipaddr) ||
436           ip_addr_cmp(&(cpcb->local_ip), ipaddr)) {
437         return ERR_USE;
438       }
439     }
440   }
441     }
442   }
443
444   if (!ip_addr_isany(ipaddr)) {
445     pcb->local_ip = *ipaddr;
446   }
447   pcb->local_port = port;
448   TCP_REG(&tcp_bound_pcbs, pcb);
449   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_bind: bind to port %"U16_F"\n", port));
450   return ERR_OK;
451 }
452 #if LWIP_CALLBACK_API
453 /**
454  * Default accept callback if no accept callback is specified by the user.
455  */
456 static err_t
457 tcp_accept_null(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, err_t err)
458 {
459   LWIP_UNUSED_ARG(arg);
460   LWIP_UNUSED_ARG(pcb);
461   LWIP_UNUSED_ARG(err);
462
463   return ERR_ABRT;
464 }
465 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */
466
467 /**
468  * Set the state of the connection to be LISTEN, which means that it
469  * is able to accept incoming connections. The protocol control block
470  * is reallocated in order to consume less memory. Setting the
471  * connection to LISTEN is an irreversible process.
472  *
473  * @param pcb the original tcp_pcb
474  * @param backlog the incoming connections queue limit
475  * @return tcp_pcb used for listening, consumes less memory.
476  *
477  * @note The original tcp_pcb is freed. This function therefore has to be
478  *       called like this:
479  *             tpcb = tcp_listen(tpcb);
480  */
481 struct tcp_pcb *
482 tcp_listen_with_backlog(struct tcp_pcb *pcb, u8_t backlog)
483 {
484   struct tcp_pcb_listen *lpcb;
485
486   LWIP_UNUSED_ARG(backlog);
487   LWIP_ERROR("tcp_listen: pcb already connected", pcb->state == CLOSED, return NULL);
488
489   /* already listening? */
490   if (pcb->state == LISTEN) {
491     return pcb;
492   }
493 #if SO_REUSE
494   if ((pcb->so_options & SOF_REUSEADDR) != 0) {
495     /* Since SOF_REUSEADDR allows reusing a local address before the pcb's usage
496        is declared (listen-/connection-pcb), we have to make sure now that
497        this port is only used once for every local IP. */
498     for(lpcb = tcp_listen_pcbs.listen_pcbs; lpcb != NULL; lpcb = lpcb->next) {
499       if (lpcb->local_port == pcb->local_port) {
500         if (ip_addr_cmp(&lpcb->local_ip, &pcb->local_ip)) {
501           /* this address/port is already used */
502           return NULL;
503         }
504       }
505     }
506   }
507 #endif /* SO_REUSE */
508   lpcb = (struct tcp_pcb_listen *)memp_malloc(MEMP_TCP_PCB_LISTEN);
509   if (lpcb == NULL) {
510     return NULL;
511   }
512   lpcb->callback_arg = pcb->callback_arg;
513   lpcb->local_port = pcb->local_port;
514   lpcb->state = LISTEN;
515   lpcb->prio = pcb->prio;
516   lpcb->so_options = pcb->so_options;
517   lpcb->so_options |= SOF_ACCEPTCONN;
518   lpcb->ttl = pcb->ttl;
519   lpcb->tos = pcb->tos;
520   ip_addr_copy(lpcb->local_ip, pcb->local_ip);
521   TCP_RMV(&tcp_bound_pcbs, pcb);
522   memp_free(MEMP_TCP_PCB, pcb);
523 #if LWIP_CALLBACK_API
524   lpcb->accept = tcp_accept_null;
525 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */
526 #if TCP_LISTEN_BACKLOG
527   lpcb->accepts_pending = 0;
528   lpcb->backlog = (backlog ? backlog : 1);
529 #endif /* TCP_LISTEN_BACKLOG */
530   TCP_REG(&tcp_listen_pcbs.pcbs, (struct tcp_pcb *)lpcb);
531   return (struct tcp_pcb *)lpcb;
532 }
533
534 /** 
535  * Update the state that tracks the available window space to advertise.
536  *
537  * Returns how much extra window would be advertised if we sent an
538  * update now.
539  */
540 u32_t tcp_update_rcv_ann_wnd(struct tcp_pcb *pcb)
541 {
542   u32_t new_right_edge = pcb->rcv_nxt + pcb->rcv_wnd;
543
544   if (TCP_SEQ_GEQ(new_right_edge, pcb->rcv_ann_right_edge + LWIP_MIN((TCP_WND / 2), pcb->mss))) {
545     /* we can advertise more window */
546     pcb->rcv_ann_wnd = pcb->rcv_wnd;
547     return new_right_edge - pcb->rcv_ann_right_edge;
548   } else {
549     if (TCP_SEQ_GT(pcb->rcv_nxt, pcb->rcv_ann_right_edge)) {
550       /* Can happen due to other end sending out of advertised window,
551        * but within actual available (but not yet advertised) window */
552       pcb->rcv_ann_wnd = 0;
553     } else {
554       /* keep the right edge of window constant */
555       u32_t new_rcv_ann_wnd = pcb->rcv_ann_right_edge - pcb->rcv_nxt;
556       LWIP_ASSERT("new_rcv_ann_wnd <= 0xffff", new_rcv_ann_wnd <= 0xffff);
557       pcb->rcv_ann_wnd = (u16_t)new_rcv_ann_wnd;
558     }
559     return 0;
560   }
561 }
562
563 /**
564  * This function should be called by the application when it has
565  * processed the data. The purpose is to advertise a larger window
566  * when the data has been processed.
567  *
568  * @param pcb the tcp_pcb for which data is read
569  * @param len the amount of bytes that have been read by the application
570  */
571 void
572 tcp_recved(struct tcp_pcb *pcb, u16_t len)
573 {
574   int wnd_inflation;
575
576   LWIP_ASSERT("tcp_recved: len would wrap rcv_wnd\n",
577               len <= 0xffff - pcb->rcv_wnd );
578
579   pcb->rcv_wnd += len;
580   if (pcb->rcv_wnd > TCP_WND) {
581     pcb->rcv_wnd = TCP_WND;
582   }
583
584   wnd_inflation = tcp_update_rcv_ann_wnd(pcb);
585
586   /* If the change in the right edge of window is significant (default
587    * watermark is TCP_WND/4), then send an explicit update now.
588    * Otherwise wait for a packet to be sent in the normal course of
589    * events (or more window to be available later) */
590   if (wnd_inflation >= TCP_WND_UPDATE_THRESHOLD) {
591     tcp_ack_now(pcb);
592     tcp_output(pcb);
593   }
594
595   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_recved: recveived %"U16_F" bytes, wnd %"U16_F" (%"U16_F").\n",
596          len, pcb->rcv_wnd, TCP_WND - pcb->rcv_wnd));
597 }
598
599 /**
600  * A nastly hack featuring 'goto' statements that allocates a
601  * new TCP local port.
602  *
603  * @return a new (free) local TCP port number
604  */
605 static u16_t
606 tcp_new_port(void)
607 {
608   int i;
609   struct tcp_pcb *pcb;
610 #ifndef TCP_LOCAL_PORT_RANGE_START
611 #define TCP_LOCAL_PORT_RANGE_START 4096
612 #define TCP_LOCAL_PORT_RANGE_END   0x7fff
613 #endif
614   static u16_t port = TCP_LOCAL_PORT_RANGE_START;
615   
616  again:
617   if (++port > TCP_LOCAL_PORT_RANGE_END) {
618     port = TCP_LOCAL_PORT_RANGE_START;
619   }
620   /* Check all PCB lists. */
621   for (i = 1; i < NUM_TCP_PCB_LISTS; i++) {  
622     for(pcb = *tcp_pcb_lists[i]; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
623     if (pcb->local_port == port) {
624       goto again;
625     }
626   }
627   }
628   return port;
629 }
630
631 /**
632  * Connects to another host. The function given as the "connected"
633  * argument will be called when the connection has been established.
634  *
635  * @param pcb the tcp_pcb used to establish the connection
636  * @param ipaddr the remote ip address to connect to
637  * @param port the remote tcp port to connect to
638  * @param connected callback function to call when connected (or on error)
639  * @return ERR_VAL if invalid arguments are given
640  *         ERR_OK if connect request has been sent
641  *         other err_t values if connect request couldn't be sent
642  */
643 err_t
644 tcp_connect(struct tcp_pcb *pcb, ip_addr_t *ipaddr, u16_t port,
645       tcp_connected_fn connected)
646 {
647   err_t ret;
648   u32_t iss;
649
650   LWIP_ERROR("tcp_connect: can only connected from state CLOSED", pcb->state == CLOSED, return ERR_ISCONN);
651
652   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_connect to port %"U16_F"\n", port));
653   if (ipaddr != NULL) {
654     pcb->remote_ip = *ipaddr;
655   } else {
656     return ERR_VAL;
657   }
658   pcb->remote_port = port;
659
660   /* check if we have a route to the remote host */
661   if (ip_addr_isany(&(pcb->local_ip))) {
662     /* no local IP address set, yet. */
663     struct netif *netif = ip_route(&(pcb->remote_ip));
664     if (netif == NULL) {
665       /* Don't even try to send a SYN packet if we have no route
666          since that will fail. */
667       return ERR_RTE;
668     }
669     /* Use the netif's IP address as local address. */
670     ip_addr_copy(pcb->local_ip, netif->ip_addr);
671   }
672
673   if (pcb->local_port == 0) {
674     pcb->local_port = tcp_new_port();
675   }
676 #if SO_REUSE
677   if ((pcb->so_options & SOF_REUSEADDR) != 0) {
678     /* Since SOF_REUSEADDR allows reusing a local address, we have to make sure
679        now that the 5-tuple is unique. */
680     struct tcp_pcb *cpcb;
681     int i;
682     /* Don't check listen PCBs, check bound-, active- and TIME-WAIT PCBs. */
683     for (i = 1; i < NUM_TCP_PCB_LISTS; i++) {
684       for(cpcb = *tcp_pcb_lists[i]; cpcb != NULL; cpcb = cpcb->next) {
685         if ((cpcb->local_port == pcb->local_port) &&
686             (cpcb->remote_port == port) &&
687             ip_addr_cmp(&cpcb->local_ip, &pcb->local_ip) &&
688             ip_addr_cmp(&cpcb->remote_ip, ipaddr)) {
689           /* linux returns EISCONN here, but ERR_USE should be OK for us */
690           return ERR_USE;
691         }
692       }
693     }
694   }
695 #endif /* SO_REUSE */
696   iss = tcp_next_iss();
697   pcb->rcv_nxt = 0;
698   pcb->snd_nxt = iss;
699   pcb->lastack = iss - 1;
700   pcb->snd_lbb = iss - 1;
701   pcb->rcv_wnd = TCP_WND;
702   pcb->rcv_ann_wnd = TCP_WND;
703   pcb->rcv_ann_right_edge = pcb->rcv_nxt;
704   pcb->snd_wnd = TCP_WND;
705   /* As initial send MSS, we use TCP_MSS but limit it to 536.
706      The send MSS is updated when an MSS option is received. */
707   pcb->mss = (TCP_MSS > 536) ? 536 : TCP_MSS;
708 #if TCP_CALCULATE_EFF_SEND_MSS
709   pcb->mss = tcp_eff_send_mss(pcb->mss, ipaddr);
710 #endif /* TCP_CALCULATE_EFF_SEND_MSS */
711   pcb->cwnd = 1;
712   pcb->ssthresh = pcb->mss * 10;
713 #if LWIP_CALLBACK_API  
714   pcb->connected = connected;
715 #else /* LWIP_CALLBACK_API */  
716   LWIP_UNUSED_ARG(connected);
717 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */
718
719   /* Send a SYN together with the MSS option. */
720   ret = tcp_enqueue_flags(pcb, TCP_SYN);
721   if (ret == ERR_OK) {
722     /* SYN segment was enqueued, changed the pcbs state now */
723     pcb->state = SYN_SENT;
724   TCP_RMV(&tcp_bound_pcbs, pcb);
725   TCP_REG(&tcp_active_pcbs, pcb);
726   snmp_inc_tcpactiveopens();
727   
728     tcp_output(pcb);
729   }
730   return ret;
731
732
733 /**
734  * Called every 500 ms and implements the retransmission timer and the timer that
735  * removes PCBs that have been in TIME-WAIT for enough time. It also increments
736  * various timers such as the inactivity timer in each PCB.
737  *
738  * Automatically called from tcp_tmr().
739  */
740 void
741 tcp_slowtmr(void)
742 {
743   struct tcp_pcb *pcb, *pcb2, *prev;
744   u16_t eff_wnd;
745   u8_t pcb_remove;      /* flag if a PCB should be removed */
746   u8_t pcb_reset;       /* flag if a RST should be sent when removing */
747   err_t err;
748
749   err = ERR_OK;
750
751   ++tcp_ticks;
752
753   /* Steps through all of the active PCBs. */
754   prev = NULL;
755   pcb = tcp_active_pcbs;
756   if (pcb == NULL) {
757     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: no active pcbs\n"));
758   }
759   while (pcb != NULL) {
760     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: processing active pcb\n"));
761     LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: active pcb->state != CLOSED\n", pcb->state != CLOSED);
762     LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: active pcb->state != LISTEN\n", pcb->state != LISTEN);
763     LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: active pcb->state != TIME-WAIT\n", pcb->state != TIME_WAIT);
764
765     pcb_remove = 0;
766     pcb_reset = 0;
767
768     if (pcb->state == SYN_SENT && pcb->nrtx == TCP_SYNMAXRTX) {
769       ++pcb_remove;
770       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: max SYN retries reached\n"));
771     }
772     else if (pcb->nrtx == TCP_MAXRTX) {
773       ++pcb_remove;
774       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: max DATA retries reached\n"));
775     } else {
776       if (pcb->persist_backoff > 0) {
777         /* If snd_wnd is zero, use persist timer to send 1 byte probes
778          * instead of using the standard retransmission mechanism. */
779         pcb->persist_cnt++;
780         if (pcb->persist_cnt >= tcp_persist_backoff[pcb->persist_backoff-1]) {
781           pcb->persist_cnt = 0;
782           if (pcb->persist_backoff < sizeof(tcp_persist_backoff)) {
783             pcb->persist_backoff++;
784           }
785           tcp_zero_window_probe(pcb);
786         }
787       } else {
788         /* Increase the retransmission timer if it is running */
789         if(pcb->rtime >= 0)
790           ++pcb->rtime;
791
792         if (pcb->unacked != NULL && pcb->rtime >= pcb->rto) {
793           /* Time for a retransmission. */
794           LWIP_DEBUGF(TCP_RTO_DEBUG, ("tcp_slowtmr: rtime %"S16_F
795                                       " pcb->rto %"S16_F"\n",
796                                       pcb->rtime, pcb->rto));
797
798           /* Double retransmission time-out unless we are trying to
799            * connect to somebody (i.e., we are in SYN_SENT). */
800           if (pcb->state != SYN_SENT) {
801             pcb->rto = ((pcb->sa >> 3) + pcb->sv) << tcp_backoff[pcb->nrtx];
802           }
803
804           /* Reset the retransmission timer. */
805           pcb->rtime = 0;
806
807           /* Reduce congestion window and ssthresh. */
808           eff_wnd = LWIP_MIN(pcb->cwnd, pcb->snd_wnd);
809           pcb->ssthresh = eff_wnd >> 1;
810           if (pcb->ssthresh < (pcb->mss << 1)) {
811             pcb->ssthresh = (pcb->mss << 1);
812           }
813           pcb->cwnd = pcb->mss;
814           LWIP_DEBUGF(TCP_CWND_DEBUG, ("tcp_slowtmr: cwnd %"U16_F
815                                        " ssthresh %"U16_F"\n",
816                                        pcb->cwnd, pcb->ssthresh));
817  
818           /* The following needs to be called AFTER cwnd is set to one
819              mss - STJ */
820           tcp_rexmit_rto(pcb);
821         }
822       }
823     }
824     /* Check if this PCB has stayed too long in FIN-WAIT-2 */
825     if (pcb->state == FIN_WAIT_2) {
826       if ((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) >
827           TCP_FIN_WAIT_TIMEOUT / TCP_SLOW_INTERVAL) {
828         ++pcb_remove;
829         LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: removing pcb stuck in FIN-WAIT-2\n"));
830       }
831     }
832
833     /* Check if KEEPALIVE should be sent */
834     if((pcb->so_options & SOF_KEEPALIVE) && 
835        ((pcb->state == ESTABLISHED) || 
836         (pcb->state == CLOSE_WAIT))) {
837 #if LWIP_TCP_KEEPALIVE
838       if((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) > 
839          (pcb->keep_idle + (pcb->keep_cnt*pcb->keep_intvl))
840          / TCP_SLOW_INTERVAL)
841 #else      
842       if((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) > 
843          (pcb->keep_idle + TCP_MAXIDLE) / TCP_SLOW_INTERVAL)
844 #endif /* LWIP_TCP_KEEPALIVE */
845       {
846         LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: KEEPALIVE timeout. Aborting connection to %"U16_F".%"U16_F".%"U16_F".%"U16_F".\n",
847                                 ip4_addr1_16(&pcb->remote_ip), ip4_addr2_16(&pcb->remote_ip),
848                                 ip4_addr3_16(&pcb->remote_ip), ip4_addr4_16(&pcb->remote_ip)));
849         
850         ++pcb_remove;
851         ++pcb_reset;
852       }
853 #if LWIP_TCP_KEEPALIVE
854       else if((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) > 
855               (pcb->keep_idle + pcb->keep_cnt_sent * pcb->keep_intvl)
856               / TCP_SLOW_INTERVAL)
857 #else
858       else if((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) > 
859               (pcb->keep_idle + pcb->keep_cnt_sent * TCP_KEEPINTVL_DEFAULT) 
860               / TCP_SLOW_INTERVAL)
861 #endif /* LWIP_TCP_KEEPALIVE */
862       {
863         tcp_keepalive(pcb);
864         pcb->keep_cnt_sent++;
865       }
866     }
867
868     /* If this PCB has queued out of sequence data, but has been
869        inactive for too long, will drop the data (it will eventually
870        be retransmitted). */
871 #if TCP_QUEUE_OOSEQ    
872     if (pcb->ooseq != NULL &&
873         (u32_t)tcp_ticks - pcb->tmr >= pcb->rto * TCP_OOSEQ_TIMEOUT) {
874       tcp_segs_free(pcb->ooseq);
875       pcb->ooseq = NULL;
876       LWIP_DEBUGF(TCP_CWND_DEBUG, ("tcp_slowtmr: dropping OOSEQ queued data\n"));
877     }
878 #endif /* TCP_QUEUE_OOSEQ */
879
880     /* Check if this PCB has stayed too long in SYN-RCVD */
881     if (pcb->state == SYN_RCVD) {
882       if ((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) >
883           TCP_SYN_RCVD_TIMEOUT / TCP_SLOW_INTERVAL) {
884         ++pcb_remove;
885         LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: removing pcb stuck in SYN-RCVD\n"));
886       }
887     }
888
889     /* Check if this PCB has stayed too long in LAST-ACK */
890     if (pcb->state == LAST_ACK) {
891       if ((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) > 2 * TCP_MSL / TCP_SLOW_INTERVAL) {
892         ++pcb_remove;
893         LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: removing pcb stuck in LAST-ACK\n"));
894       }
895     }
896
897     /* If the PCB should be removed, do it. */
898     if (pcb_remove) {
899       tcp_pcb_purge(pcb);      
900       /* Remove PCB from tcp_active_pcbs list. */
901       if (prev != NULL) {
902         LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: middle tcp != tcp_active_pcbs", pcb != tcp_active_pcbs);
903         prev->next = pcb->next;
904       } else {
905         /* This PCB was the first. */
906         LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: first pcb == tcp_active_pcbs", tcp_active_pcbs == pcb);
907         tcp_active_pcbs = pcb->next;
908       }
909
910       TCP_EVENT_ERR(pcb->errf, pcb->callback_arg, ERR_ABRT);
911       if (pcb_reset) {
912         tcp_rst(pcb->snd_nxt, pcb->rcv_nxt, &pcb->local_ip, &pcb->remote_ip,
913           pcb->local_port, pcb->remote_port);
914       }
915
916       pcb2 = pcb->next;
917       memp_free(MEMP_TCP_PCB, pcb);
918       pcb = pcb2;
919     } else {
920       /* get the 'next' element now and work with 'prev' below (in case of abort) */
921       prev = pcb;
922       pcb = pcb->next;
923
924       /* We check if we should poll the connection. */
925       ++prev->polltmr;
926       if (prev->polltmr >= prev->pollinterval) {
927         prev->polltmr = 0;
928         LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_slowtmr: polling application\n"));
929         TCP_EVENT_POLL(prev, err);
930         /* if err == ERR_ABRT, 'prev' is already deallocated */
931         if (err == ERR_OK) {
932           tcp_output(prev);
933         }
934       }
935     }
936   }
937
938   
939   /* Steps through all of the TIME-WAIT PCBs. */
940   prev = NULL;    
941   pcb = tcp_tw_pcbs;
942   while (pcb != NULL) {
943     LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: TIME-WAIT pcb->state == TIME-WAIT", pcb->state == TIME_WAIT);
944     pcb_remove = 0;
945
946     /* Check if this PCB has stayed long enough in TIME-WAIT */
947     if ((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) > 2 * TCP_MSL / TCP_SLOW_INTERVAL) {
948       ++pcb_remove;
949     }
950     
951
952
953     /* If the PCB should be removed, do it. */
954     if (pcb_remove) {
955       tcp_pcb_purge(pcb);      
956       /* Remove PCB from tcp_tw_pcbs list. */
957       if (prev != NULL) {
958         LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: middle tcp != tcp_tw_pcbs", pcb != tcp_tw_pcbs);
959         prev->next = pcb->next;
960       } else {
961         /* This PCB was the first. */
962         LWIP_ASSERT("tcp_slowtmr: first pcb == tcp_tw_pcbs", tcp_tw_pcbs == pcb);
963         tcp_tw_pcbs = pcb->next;
964       }
965       pcb2 = pcb->next;
966       memp_free(MEMP_TCP_PCB, pcb);
967       pcb = pcb2;
968     } else {
969       prev = pcb;
970       pcb = pcb->next;
971     }
972   }
973 }
974
975 /**
976  * Is called every TCP_FAST_INTERVAL (250 ms) and process data previously
977  * "refused" by upper layer (application) and sends delayed ACKs.
978  *
979  * Automatically called from tcp_tmr().
980  */
981 void
982 tcp_fasttmr(void)
983 {
984   struct tcp_pcb *pcb = tcp_active_pcbs;
985
986   while(pcb != NULL) {
987     struct tcp_pcb *next = pcb->next;
988     /* If there is data which was previously "refused" by upper layer */
989     if (pcb->refused_data != NULL) {
990       /* Notify again application with data previously received. */
991       err_t err;
992       LWIP_DEBUGF(TCP_INPUT_DEBUG, ("tcp_fasttmr: notify kept packet\n"));
993       TCP_EVENT_RECV(pcb, pcb->refused_data, ERR_OK, err);
994       if (err == ERR_OK) {
995         pcb->refused_data = NULL;
996       } else if (err == ERR_ABRT) {
997         /* if err == ERR_ABRT, 'pcb' is already deallocated */
998         pcb = NULL;
999       }
1000     }
1001
1002     /* send delayed ACKs */  
1003     if (pcb && (pcb->flags & TF_ACK_DELAY)) {
1004       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_fasttmr: delayed ACK\n"));
1005       tcp_ack_now(pcb);
1006       tcp_output(pcb);
1007       pcb->flags &= ~(TF_ACK_DELAY | TF_ACK_NOW);
1008     }
1009
1010     pcb = next;
1011   }
1012 }
1013
1014 /**
1015  * Deallocates a list of TCP segments (tcp_seg structures).
1016  *
1017  * @param seg tcp_seg list of TCP segments to free
1018  */
1019 void
1020 tcp_segs_free(struct tcp_seg *seg)
1021 {
1022   while (seg != NULL) {
1023     struct tcp_seg *next = seg->next;
1024     tcp_seg_free(seg);
1025     seg = next;
1026   }
1027 }
1028
1029 /**
1030  * Frees a TCP segment (tcp_seg structure).
1031  *
1032  * @param seg single tcp_seg to free
1033  */
1034 void
1035 tcp_seg_free(struct tcp_seg *seg)
1036 {
1037   if (seg != NULL) {
1038     if (seg->p != NULL) {
1039       pbuf_free(seg->p);
1040 #if TCP_DEBUG
1041       seg->p = NULL;
1042 #endif /* TCP_DEBUG */
1043     }
1044     memp_free(MEMP_TCP_SEG, seg);
1045   }
1046 }
1047
1048 /**
1049  * Sets the priority of a connection.
1050  *
1051  * @param pcb the tcp_pcb to manipulate
1052  * @param prio new priority
1053  */
1054 void
1055 tcp_setprio(struct tcp_pcb *pcb, u8_t prio)
1056 {
1057   pcb->prio = prio;
1058 }
1059
1060 #if TCP_QUEUE_OOSEQ
1061 /**
1062  * Returns a copy of the given TCP segment.
1063  * The pbuf and data are not copied, only the pointers
1064  *
1065  * @param seg the old tcp_seg
1066  * @return a copy of seg
1067  */ 
1068 struct tcp_seg *
1069 tcp_seg_copy(struct tcp_seg *seg)
1070 {
1071   struct tcp_seg *cseg;
1072
1073   cseg = (struct tcp_seg *)memp_malloc(MEMP_TCP_SEG);
1074   if (cseg == NULL) {
1075     return NULL;
1076   }
1077   SMEMCPY((u8_t *)cseg, (const u8_t *)seg, sizeof(struct tcp_seg)); 
1078   pbuf_ref(cseg->p);
1079   return cseg;
1080 }
1081 #endif /* TCP_QUEUE_OOSEQ */
1082
1083 #if LWIP_CALLBACK_API
1084 /**
1085  * Default receive callback that is called if the user didn't register
1086  * a recv callback for the pcb.
1087  */
1088 err_t
1089 tcp_recv_null(void *arg, struct tcp_pcb *pcb, struct pbuf *p, err_t err)
1090 {
1091   LWIP_UNUSED_ARG(arg);
1092   if (p != NULL) {
1093     tcp_recved(pcb, p->tot_len);
1094     pbuf_free(p);
1095   } else if (err == ERR_OK) {
1096     return tcp_close(pcb);
1097   }
1098   return ERR_OK;
1099 }
1100 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */
1101
1102 /**
1103  * Kills the oldest active connection that has lower priority than prio.
1104  *
1105  * @param prio minimum priority
1106  */
1107 static void
1108 tcp_kill_prio(u8_t prio)
1109 {
1110   struct tcp_pcb *pcb, *inactive;
1111   u32_t inactivity;
1112   u8_t mprio;
1113
1114
1115   mprio = TCP_PRIO_MAX;
1116   
1117   /* We kill the oldest active connection that has lower priority than prio. */
1118   inactivity = 0;
1119   inactive = NULL;
1120   for(pcb = tcp_active_pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
1121     if (pcb->prio <= prio &&
1122        pcb->prio <= mprio &&
1123        (u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) >= inactivity) {
1124       inactivity = tcp_ticks - pcb->tmr;
1125       inactive = pcb;
1126       mprio = pcb->prio;
1127     }
1128   }
1129   if (inactive != NULL) {
1130     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_kill_prio: killing oldest PCB %p (%"S32_F")\n",
1131            (void *)inactive, inactivity));
1132     tcp_abort(inactive);
1133   }      
1134 }
1135
1136 /**
1137  * Kills the oldest connection that is in TIME_WAIT state.
1138  * Called from tcp_alloc() if no more connections are available.
1139  */
1140 static void
1141 tcp_kill_timewait(void)
1142 {
1143   struct tcp_pcb *pcb, *inactive;
1144   u32_t inactivity;
1145
1146   inactivity = 0;
1147   inactive = NULL;
1148   /* Go through the list of TIME_WAIT pcbs and get the oldest pcb. */
1149   for(pcb = tcp_tw_pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
1150     if ((u32_t)(tcp_ticks - pcb->tmr) >= inactivity) {
1151       inactivity = tcp_ticks - pcb->tmr;
1152       inactive = pcb;
1153     }
1154   }
1155   if (inactive != NULL) {
1156     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_kill_timewait: killing oldest TIME-WAIT PCB %p (%"S32_F")\n",
1157            (void *)inactive, inactivity));
1158     tcp_abort(inactive);
1159   }      
1160 }
1161
1162 /**
1163  * Allocate a new tcp_pcb structure.
1164  *
1165  * @param prio priority for the new pcb
1166  * @return a new tcp_pcb that initially is in state CLOSED
1167  */
1168 struct tcp_pcb *
1169 tcp_alloc(u8_t prio)
1170 {
1171   struct tcp_pcb *pcb;
1172   u32_t iss;
1173   
1174   pcb = (struct tcp_pcb *)memp_malloc(MEMP_TCP_PCB);
1175   if (pcb == NULL) {
1176     /* Try killing oldest connection in TIME-WAIT. */
1177     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_alloc: killing off oldest TIME-WAIT connection\n"));
1178     tcp_kill_timewait();
1179     /* Try to allocate a tcp_pcb again. */
1180     pcb = (struct tcp_pcb *)memp_malloc(MEMP_TCP_PCB);
1181     if (pcb == NULL) {
1182       /* Try killing active connections with lower priority than the new one. */
1183       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_alloc: killing connection with prio lower than %d\n", prio));
1184       tcp_kill_prio(prio);
1185       /* Try to allocate a tcp_pcb again. */
1186       pcb = (struct tcp_pcb *)memp_malloc(MEMP_TCP_PCB);
1187       if (pcb != NULL) {
1188         /* adjust err stats: memp_malloc failed twice before */
1189         MEMP_STATS_DEC(err, MEMP_TCP_PCB);
1190       }
1191     }
1192     if (pcb != NULL) {
1193       /* adjust err stats: timewait PCB was freed above */
1194       MEMP_STATS_DEC(err, MEMP_TCP_PCB);
1195     }
1196   }
1197   if (pcb != NULL) {
1198     memset(pcb, 0, sizeof(struct tcp_pcb));
1199     pcb->prio = prio;
1200     pcb->snd_buf = TCP_SND_BUF;
1201     pcb->snd_queuelen = 0;
1202     pcb->rcv_wnd = TCP_WND;
1203     pcb->rcv_ann_wnd = TCP_WND;
1204     pcb->tos = 0;
1205     pcb->ttl = TCP_TTL;
1206     /* As initial send MSS, we use TCP_MSS but limit it to 536.
1207        The send MSS is updated when an MSS option is received. */
1208     pcb->mss = (TCP_MSS > 536) ? 536 : TCP_MSS;
1209     pcb->rto = 3000 / TCP_SLOW_INTERVAL;
1210     pcb->sa = 0;
1211     pcb->sv = 3000 / TCP_SLOW_INTERVAL;
1212     pcb->rtime = -1;
1213     pcb->cwnd = 1;
1214     iss = tcp_next_iss();
1215     pcb->snd_wl2 = iss;
1216     pcb->snd_nxt = iss;
1217     pcb->lastack = iss;
1218     pcb->snd_lbb = iss;   
1219     pcb->tmr = tcp_ticks;
1220
1221     pcb->polltmr = 0;
1222
1223 #if LWIP_CALLBACK_API
1224     pcb->recv = tcp_recv_null;
1225 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */  
1226     
1227     /* Init KEEPALIVE timer */
1228     pcb->keep_idle  = TCP_KEEPIDLE_DEFAULT;
1229     
1230 #if LWIP_TCP_KEEPALIVE
1231     pcb->keep_intvl = TCP_KEEPINTVL_DEFAULT;
1232     pcb->keep_cnt   = TCP_KEEPCNT_DEFAULT;
1233 #endif /* LWIP_TCP_KEEPALIVE */
1234
1235     pcb->keep_cnt_sent = 0;
1236   }
1237   return pcb;
1238 }
1239
1240 /**
1241  * Creates a new TCP protocol control block but doesn't place it on
1242  * any of the TCP PCB lists.
1243  * The pcb is not put on any list until binding using tcp_bind().
1244  *
1245  * @internal: Maybe there should be a idle TCP PCB list where these
1246  * PCBs are put on. Port reservation using tcp_bind() is implemented but
1247  * allocated pcbs that are not bound can't be killed automatically if wanting
1248  * to allocate a pcb with higher prio (@see tcp_kill_prio())
1249  *
1250  * @return a new tcp_pcb that initially is in state CLOSED
1251  */
1252 struct tcp_pcb *
1253 tcp_new(void)
1254 {
1255   return tcp_alloc(TCP_PRIO_NORMAL);
1256 }
1257
1258 /**
1259  * Used to specify the argument that should be passed callback
1260  * functions.
1261  *
1262  * @param pcb tcp_pcb to set the callback argument
1263  * @param arg void pointer argument to pass to callback functions
1264  */ 
1265 void
1266 tcp_arg(struct tcp_pcb *pcb, void *arg)
1267 {  
1268   pcb->callback_arg = arg;
1269 }
1270 #if LWIP_CALLBACK_API
1271
1272 /**
1273  * Used to specify the function that should be called when a TCP
1274  * connection receives data.
1275  *
1276  * @param pcb tcp_pcb to set the recv callback
1277  * @param recv callback function to call for this pcb when data is received
1278  */ 
1279 void
1280 tcp_recv(struct tcp_pcb *pcb, tcp_recv_fn recv)
1281 {
1282   pcb->recv = recv;
1283 }
1284
1285 /**
1286  * Used to specify the function that should be called when TCP data
1287  * has been successfully delivered to the remote host.
1288  *
1289  * @param pcb tcp_pcb to set the sent callback
1290  * @param sent callback function to call for this pcb when data is successfully sent
1291  */ 
1292 void
1293 tcp_sent(struct tcp_pcb *pcb, tcp_sent_fn sent)
1294 {
1295   pcb->sent = sent;
1296 }
1297
1298 /**
1299  * Used to specify the function that should be called when a fatal error
1300  * has occured on the connection.
1301  *
1302  * @param pcb tcp_pcb to set the err callback
1303  * @param err callback function to call for this pcb when a fatal error
1304  *        has occured on the connection
1305  */ 
1306 void
1307 tcp_err(struct tcp_pcb *pcb, tcp_err_fn err)
1308 {
1309   pcb->errf = err;
1310 }
1311
1312 /**
1313  * Used for specifying the function that should be called when a
1314  * LISTENing connection has been connected to another host.
1315  *
1316  * @param pcb tcp_pcb to set the accept callback
1317  * @param accept callback function to call for this pcb when LISTENing
1318  *        connection has been connected to another host
1319  */ 
1320 void
1321 tcp_accept(struct tcp_pcb *pcb, tcp_accept_fn accept)
1322 {
1323   pcb->accept = accept;
1324 }
1325 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */
1326
1327
1328 /**
1329  * Used to specify the function that should be called periodically
1330  * from TCP. The interval is specified in terms of the TCP coarse
1331  * timer interval, which is called twice a second.
1332  *
1333  */ 
1334 void
1335 tcp_poll(struct tcp_pcb *pcb, tcp_poll_fn poll, u8_t interval)
1336 {
1337 #if LWIP_CALLBACK_API
1338   pcb->poll = poll;
1339 #else /* LWIP_CALLBACK_API */  
1340   LWIP_UNUSED_ARG(poll);
1341 #endif /* LWIP_CALLBACK_API */  
1342   pcb->pollinterval = interval;
1343 }
1344
1345 /**
1346  * Purges a TCP PCB. Removes any buffered data and frees the buffer memory
1347  * (pcb->ooseq, pcb->unsent and pcb->unacked are freed).
1348  *
1349  * @param pcb tcp_pcb to purge. The pcb itself is not deallocated!
1350  */
1351 void
1352 tcp_pcb_purge(struct tcp_pcb *pcb)
1353 {
1354   if (pcb->state != CLOSED &&
1355      pcb->state != TIME_WAIT &&
1356      pcb->state != LISTEN) {
1357
1358     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_pcb_purge\n"));
1359
1360 #if TCP_LISTEN_BACKLOG
1361     if (pcb->state == SYN_RCVD) {
1362       /* Need to find the corresponding listen_pcb and decrease its accepts_pending */
1363       struct tcp_pcb_listen *lpcb;
1364       LWIP_ASSERT("tcp_pcb_purge: pcb->state == SYN_RCVD but tcp_listen_pcbs is NULL",
1365         tcp_listen_pcbs.listen_pcbs != NULL);
1366       for (lpcb = tcp_listen_pcbs.listen_pcbs; lpcb != NULL; lpcb = lpcb->next) {
1367         if ((lpcb->local_port == pcb->local_port) &&
1368             (ip_addr_isany(&lpcb->local_ip) ||
1369              ip_addr_cmp(&pcb->local_ip, &lpcb->local_ip))) {
1370             /* port and address of the listen pcb match the timed-out pcb */
1371             LWIP_ASSERT("tcp_pcb_purge: listen pcb does not have accepts pending",
1372               lpcb->accepts_pending > 0);
1373             lpcb->accepts_pending--;
1374             break;
1375           }
1376       }
1377     }
1378 #endif /* TCP_LISTEN_BACKLOG */
1379
1380
1381     if (pcb->refused_data != NULL) {
1382       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_pcb_purge: data left on ->refused_data\n"));
1383       pbuf_free(pcb->refused_data);
1384       pcb->refused_data = NULL;
1385     }
1386     if (pcb->unsent != NULL) {
1387       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_pcb_purge: not all data sent\n"));
1388     }
1389     if (pcb->unacked != NULL) {
1390       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_pcb_purge: data left on ->unacked\n"));
1391     }
1392 #if TCP_QUEUE_OOSEQ
1393     if (pcb->ooseq != NULL) {
1394       LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("tcp_pcb_purge: data left on ->ooseq\n"));
1395     }
1396     tcp_segs_free(pcb->ooseq);
1397     pcb->ooseq = NULL;
1398 #endif /* TCP_QUEUE_OOSEQ */
1399
1400     /* Stop the retransmission timer as it will expect data on unacked
1401        queue if it fires */
1402     pcb->rtime = -1;
1403
1404     tcp_segs_free(pcb->unsent);
1405     tcp_segs_free(pcb->unacked);
1406     pcb->unacked = pcb->unsent = NULL;
1407 #if TCP_OVERSIZE
1408     pcb->unsent_oversize = 0;
1409 #endif /* TCP_OVERSIZE */
1410   }
1411 }
1412
1413 /**
1414  * Purges the PCB and removes it from a PCB list. Any delayed ACKs are sent first.
1415  *
1416  * @param pcblist PCB list to purge.
1417  * @param pcb tcp_pcb to purge. The pcb itself is NOT deallocated!
1418  */
1419 void
1420 tcp_pcb_remove(struct tcp_pcb **pcblist, struct tcp_pcb *pcb)
1421 {
1422   TCP_RMV(pcblist, pcb);
1423
1424   tcp_pcb_purge(pcb);
1425   
1426   /* if there is an outstanding delayed ACKs, send it */
1427   if (pcb->state != TIME_WAIT &&
1428      pcb->state != LISTEN &&
1429      pcb->flags & TF_ACK_DELAY) {
1430     pcb->flags |= TF_ACK_NOW;
1431     tcp_output(pcb);
1432   }
1433
1434   if (pcb->state != LISTEN) {
1435     LWIP_ASSERT("unsent segments leaking", pcb->unsent == NULL);
1436     LWIP_ASSERT("unacked segments leaking", pcb->unacked == NULL);
1437 #if TCP_QUEUE_OOSEQ
1438     LWIP_ASSERT("ooseq segments leaking", pcb->ooseq == NULL);
1439 #endif /* TCP_QUEUE_OOSEQ */
1440   }
1441
1442   pcb->state = CLOSED;
1443
1444   LWIP_ASSERT("tcp_pcb_remove: tcp_pcbs_sane()", tcp_pcbs_sane());
1445 }
1446
1447 /**
1448  * Calculates a new initial sequence number for new connections.
1449  *
1450  * @return u32_t pseudo random sequence number
1451  */
1452 u32_t
1453 tcp_next_iss(void)
1454 {
1455   static u32_t iss = 6510;
1456   
1457   iss += tcp_ticks;       /* XXX */
1458   return iss;
1459 }
1460
1461 #if TCP_CALCULATE_EFF_SEND_MSS
1462 /**
1463  * Calcluates the effective send mss that can be used for a specific IP address
1464  * by using ip_route to determin the netif used to send to the address and
1465  * calculating the minimum of TCP_MSS and that netif's mtu (if set).
1466  */
1467 u16_t
1468 tcp_eff_send_mss(u16_t sendmss, ip_addr_t *addr)
1469 {
1470   u16_t mss_s;
1471   struct netif *outif;
1472
1473   outif = ip_route(addr);
1474   if ((outif != NULL) && (outif->mtu != 0)) {
1475     mss_s = outif->mtu - IP_HLEN - TCP_HLEN;
1476     /* RFC 1122, chap 4.2.2.6:
1477      * Eff.snd.MSS = min(SendMSS+20, MMS_S) - TCPhdrsize - IPoptionsize
1478      * We correct for TCP options in tcp_write(), and don't support IP options.
1479      */
1480     sendmss = LWIP_MIN(sendmss, mss_s);
1481   }
1482   return sendmss;
1483 }
1484 #endif /* TCP_CALCULATE_EFF_SEND_MSS */
1485
1486 const char*
1487 tcp_debug_state_str(enum tcp_state s)
1488 {
1489   return tcp_state_str[s];
1490 }
1491
1492 #if TCP_DEBUG || TCP_INPUT_DEBUG || TCP_OUTPUT_DEBUG
1493 /**
1494  * Print a tcp header for debugging purposes.
1495  *
1496  * @param tcphdr pointer to a struct tcp_hdr
1497  */
1498 void
1499 tcp_debug_print(struct tcp_hdr *tcphdr)
1500 {
1501   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("TCP header:\n"));
1502   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("+-------------------------------+\n"));
1503   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("|    %5"U16_F"      |    %5"U16_F"      | (src port, dest port)\n",
1504          ntohs(tcphdr->src), ntohs(tcphdr->dest)));
1505   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("+-------------------------------+\n"));
1506   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("|           %010"U32_F"          | (seq no)\n",
1507           ntohl(tcphdr->seqno)));
1508   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("+-------------------------------+\n"));
1509   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("|           %010"U32_F"          | (ack no)\n",
1510          ntohl(tcphdr->ackno)));
1511   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("+-------------------------------+\n"));
1512   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("| %2"U16_F" |   |%"U16_F"%"U16_F"%"U16_F"%"U16_F"%"U16_F"%"U16_F"|     %5"U16_F"     | (hdrlen, flags (",
1513        TCPH_HDRLEN(tcphdr),
1514          TCPH_FLAGS(tcphdr) >> 5 & 1,
1515          TCPH_FLAGS(tcphdr) >> 4 & 1,
1516          TCPH_FLAGS(tcphdr) >> 3 & 1,
1517          TCPH_FLAGS(tcphdr) >> 2 & 1,
1518          TCPH_FLAGS(tcphdr) >> 1 & 1,
1519          TCPH_FLAGS(tcphdr) & 1,
1520          ntohs(tcphdr->wnd)));
1521   tcp_debug_print_flags(TCPH_FLAGS(tcphdr));
1522   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("), win)\n"));
1523   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("+-------------------------------+\n"));
1524   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("|    0x%04"X16_F"     |     %5"U16_F"     | (chksum, urgp)\n",
1525          ntohs(tcphdr->chksum), ntohs(tcphdr->urgp)));
1526   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("+-------------------------------+\n"));
1527 }
1528
1529 /**
1530  * Print a tcp state for debugging purposes.
1531  *
1532  * @param s enum tcp_state to print
1533  */
1534 void
1535 tcp_debug_print_state(enum tcp_state s)
1536 {
1537   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("State: %s\n", tcp_state_str[s]));
1538 }
1539
1540 /**
1541  * Print tcp flags for debugging purposes.
1542  *
1543  * @param flags tcp flags, all active flags are printed
1544  */
1545 void
1546 tcp_debug_print_flags(u8_t flags)
1547 {
1548   if (flags & TCP_FIN) {
1549     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("FIN "));
1550   }
1551   if (flags & TCP_SYN) {
1552     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("SYN "));
1553   }
1554   if (flags & TCP_RST) {
1555     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("RST "));
1556   }
1557   if (flags & TCP_PSH) {
1558     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("PSH "));
1559   }
1560   if (flags & TCP_ACK) {
1561     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("ACK "));
1562   }
1563   if (flags & TCP_URG) {
1564     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("URG "));
1565   }
1566   if (flags & TCP_ECE) {
1567     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("ECE "));
1568   }
1569   if (flags & TCP_CWR) {
1570     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("CWR "));
1571   }
1572   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("\n"));
1573 }
1574
1575 /**
1576  * Print all tcp_pcbs in every list for debugging purposes.
1577  */
1578 void
1579 tcp_debug_print_pcbs(void)
1580 {
1581   struct tcp_pcb *pcb;
1582   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("Active PCB states:\n"));
1583   for(pcb = tcp_active_pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
1584     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("Local port %"U16_F", foreign port %"U16_F" snd_nxt %"U32_F" rcv_nxt %"U32_F" ",
1585                        pcb->local_port, pcb->remote_port,
1586                        pcb->snd_nxt, pcb->rcv_nxt));
1587     tcp_debug_print_state(pcb->state);
1588   }    
1589   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("Listen PCB states:\n"));
1590   for(pcb = (struct tcp_pcb *)tcp_listen_pcbs.pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
1591     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("Local port %"U16_F", foreign port %"U16_F" snd_nxt %"U32_F" rcv_nxt %"U32_F" ",
1592                        pcb->local_port, pcb->remote_port,
1593                        pcb->snd_nxt, pcb->rcv_nxt));
1594     tcp_debug_print_state(pcb->state);
1595   }    
1596   LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("TIME-WAIT PCB states:\n"));
1597   for(pcb = tcp_tw_pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
1598     LWIP_DEBUGF(TCP_DEBUG, ("Local port %"U16_F", foreign port %"U16_F" snd_nxt %"U32_F" rcv_nxt %"U32_F" ",
1599                        pcb->local_port, pcb->remote_port,
1600                        pcb->snd_nxt, pcb->rcv_nxt));
1601     tcp_debug_print_state(pcb->state);
1602   }    
1603 }
1604
1605 /**
1606  * Check state consistency of the tcp_pcb lists.
1607  */
1608 s16_t
1609 tcp_pcbs_sane(void)
1610 {
1611   struct tcp_pcb *pcb;
1612   for(pcb = tcp_active_pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
1613     LWIP_ASSERT("tcp_pcbs_sane: active pcb->state != CLOSED", pcb->state != CLOSED);
1614     LWIP_ASSERT("tcp_pcbs_sane: active pcb->state != LISTEN", pcb->state != LISTEN);
1615     LWIP_ASSERT("tcp_pcbs_sane: active pcb->state != TIME-WAIT", pcb->state != TIME_WAIT);
1616   }
1617   for(pcb = tcp_tw_pcbs; pcb != NULL; pcb = pcb->next) {
1618     LWIP_ASSERT("tcp_pcbs_sane: tw pcb->state == TIME-WAIT", pcb->state == TIME_WAIT);
1619   }
1620   return 1;
1621 }
1622 #endif /* TCP_DEBUG */
1623
1624 #endif /* LWIP_TCP */