fixes #154 underlyng TCP & IPC transports should support partial recv/send

fixes #155 POSIX TCP & IPC could avoid a lot of context switches

9 files changed, 300 insertions, 272 deletions

diff --git a/src/core/defs.h b/src/core/defs.h
index 57f7f06a..5a9ded92 100644
--- a/src/core/defs.h
+++ b/src/core/defs.h
@@ -62,8 +62,8 @@ typedef void (*nni_cb)(void *);
 
 // Used by transports for scatter gather I/O.
 typedef struct {
-	void * iov_buf;
-	size_t iov_len;
+	uint8_t *iov_buf;
+	size_t   iov_len;
 } nni_iov;
 
 // Notify descriptor.
diff --git a/src/core/platform.h b/src/core/platform.h
index bff7f709..9e193175 100644
--- a/src/core/platform.h
+++ b/src/core/platform.h
@@ -229,8 +229,17 @@ extern void nni_plat_tcp_pipe_close(nni_plat_tcp_pipe *);
 // The platform may modify the iovs.
 extern void nni_plat_tcp_pipe_send(nni_plat_tcp_pipe *, nni_aio *);
 
-// nni_plat_tcp_pipe_recv recvs data into the buffers provided by the iovs.
-// The platform may modify the iovs.
+// nni_plat_tcp_pipe_recv receives data into the buffers provided by the
+// I/O vector (iovs).  The platform should attempt to scatter the received
+// data into the iovs if possible.
+//
+// It is an error for the caller to supply any IO vector elements with
+// zero length.
+//
+// It is possible for the TCP reader to return less data than is requested,
+// in which case the caller is responsible for resubmitting.  The platform
+// should not return "zero" data however.  (It is an error to attempt to
+// receive zero bytes.)  The platform may not modify the I/O vector.
 extern void nni_plat_tcp_pipe_recv(nni_plat_tcp_pipe *, nni_aio *);
 
 // nni_plat_tcp_pipe_peername gets the peer name.
diff --git a/src/platform/posix/posix_epdesc.c b/src/platform/posix/posix_epdesc.c
index 0524fe30..80711ed0 100644
--- a/src/platform/posix/posix_epdesc.c
+++ b/src/platform/posix/posix_epdesc.c
@@ -279,6 +279,12 @@ nni_posix_epdesc_listen(nni_posix_epdesc *ed)
 	}
 	(void) fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);
 
+#ifdef SO_NOSIGPIPE
+	// Darwin lacks MSG_NOSIGNAL, but has a socket option.
+	int one = 1;
+	(void) setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_NOSIGPIPE, &one, sizeof(one));
+#endif
+
 	if (bind(fd, (struct sockaddr *) ss, len) < 0) {
 		nni_mtx_unlock(&ed->mtx);
 		rv = nni_plat_errno(errno);
diff --git a/src/platform/posix/posix_pipedesc.c b/src/platform/posix/posix_pipedesc.c
index d25a9d96..6ae0d752 100644
--- a/src/platform/posix/posix_pipedesc.c
+++ b/src/platform/posix/posix_pipedesc.c
@@ -66,93 +66,75 @@ nni_posix_pipedesc_doclose(nni_posix_pipedesc *pd)
 static void
 nni_posix_pipedesc_dowrite(nni_posix_pipedesc *pd)
 {
-	int           n;
-	int           rv;
-	int           i;
-	struct iovec  iovec[4];
-	struct iovec *iovp;
-	nni_aio *     aio;
+	int          n;
+	struct iovec iovec[4];
+	nni_aio *    aio;
+	int          niov;
 
 	while ((aio = nni_list_first(&pd->writeq)) != NULL) {
-		for (i = 0; i < aio->a_niov; i++) {
-			iovec[i].iov_len  = aio->a_iov[i].iov_len;
-			iovec[i].iov_base = aio->a_iov[i].iov_buf;
+		int i;
+		for (niov = 0, i = 0; i < aio->a_niov; i++) {
+			iovec[niov].iov_len  = aio->a_iov[i].iov_len;
+			iovec[niov].iov_base = aio->a_iov[i].iov_buf;
+			niov++;
+		}
+		if (niov == 0) {
+			nni_posix_pipedesc_finish(aio, NNG_EINVAL);
+			continue;
 		}
-		iovp = &iovec[0];
-		rv   = 0;
 
-		n = writev(pd->node.fd, iovp, aio->a_niov);
+		n = writev(pd->node.fd, iovec, niov);
 		if (n < 0) {
 			if ((errno == EAGAIN) || (errno == EINTR)) {
 				// Can't write more right now.  We're done
 				// on this fd for now.
 				return;
 			}
-			rv = nni_plat_errno(errno);
-
-			nni_posix_pipedesc_finish(aio, rv);
+			nni_posix_pipedesc_finish(aio, nni_plat_errno(errno));
 			nni_posix_pipedesc_doclose(pd);
 			return;
 		}
 
 		aio->a_count += n;
 
-		while (n > 0) {
-			// If we didn't write the first full iov,
-			// then we're done for now.  Record progress
-			// and return to caller.
-			if (n < aio->a_iov[0].iov_len) {
-				aio->a_iov[0].iov_buf += n;
-				aio->a_iov[0].iov_len -= n;
-				return;
-			}
-
-			// We consumed the full iovec, so just move the
-			// remaininng ones up, and decrement count handled.
-			n -= aio->a_iov[0].iov_len;
-			for (i = 1; i < aio->a_niov; i++) {
-				aio->a_iov[i - 1] = aio->a_iov[i];
-			}
-			NNI_ASSERT(aio->a_niov > 0);
-			aio->a_niov--;
-		}
-
 		// We completed the entire operation on this aioq.
 		nni_posix_pipedesc_finish(aio, 0);
 
 		// Go back to start of loop to see if there is another
-		// aioq ready for us to process.
+		// aio ready for us to process.
 	}
 }
 
 static void
 nni_posix_pipedesc_doread(nni_posix_pipedesc *pd)
 {
-	int           n;
-	int           rv;
-	int           i;
-	struct iovec  iovec[4];
-	struct iovec *iovp;
-	nni_aio *     aio;
+	int          n;
+	struct iovec iovec[4];
+	nni_aio *    aio;
+	int          niov;
 
 	while ((aio = nni_list_first(&pd->readq)) != NULL) {
-		for (i = 0; i < aio->a_niov; i++) {
-			iovec[i].iov_len  = aio->a_iov[i].iov_len;
-			iovec[i].iov_base = aio->a_iov[i].iov_buf;
+		int i;
+		for (i = 0, niov = 0; i < aio->a_niov; i++) {
+			if (aio->a_iov[i].iov_len != 0) {
+				iovec[niov].iov_len  = aio->a_iov[i].iov_len;
+				iovec[niov].iov_base = aio->a_iov[i].iov_buf;
+				niov++;
+			}
+		}
+		if (niov == 0) {
+			nni_posix_pipedesc_finish(aio, NNG_EINVAL);
+			continue;
 		}
-		iovp = &iovec[0];
-		rv   = 0;
 
-		n = readv(pd->node.fd, iovp, aio->a_niov);
+		n = readv(pd->node.fd, iovec, niov);
 		if (n < 0) {
 			if ((errno == EAGAIN) || (errno == EINTR)) {
 				// Can't write more right now.  We're done
 				// on this fd for now.
 				return;
 			}
-			rv = nni_plat_errno(errno);
-
-			nni_posix_pipedesc_finish(aio, rv);
+			nni_posix_pipedesc_finish(aio, nni_plat_errno(errno));
 			nni_posix_pipedesc_doclose(pd);
 			return;
 		}
@@ -160,36 +142,17 @@ nni_posix_pipedesc_doread(nni_posix_pipedesc *pd)
 		if (n == 0) {
 			// No bytes indicates a closed descriptor.
 			nni_posix_pipedesc_finish(aio, NNG_ECLOSED);
+			nni_posix_pipedesc_doclose(pd);
 			return;
 		}
 
 		aio->a_count += n;
 
-		while (n > 0) {
-			// If we didn't write the first full iov,
-			// then we're done for now.  Record progress
-			// and return to caller.
-			if (n < aio->a_iov[0].iov_len) {
-				aio->a_iov[0].iov_buf += n;
-				aio->a_iov[0].iov_len -= n;
-				return;
-			}
-
-			// We consumed the full iovec, so just move the
-			// remaininng ones up, and decrement count handled.
-			n -= aio->a_iov[0].iov_len;
-			for (i = 1; i < aio->a_niov; i++) {
-				aio->a_iov[i - 1] = aio->a_iov[i];
-			}
-			NNI_ASSERT(aio->a_niov > 0);
-			aio->a_niov--;
-		}
-
 		// We completed the entire operation on this aioq.
 		nni_posix_pipedesc_finish(aio, 0);
 
 		// Go back to start of loop to see if there is another
-		// aioq ready for us to process.
+		// aio ready for us to process.
 	}
 }
 
@@ -262,7 +225,17 @@ nni_posix_pipedesc_recv(nni_posix_pipedesc *pd, nni_aio *aio)
 	}
 
 	nni_aio_list_append(&pd->readq, aio);
-	nni_posix_pollq_arm(&pd->node, POLLIN);
+	// If we are only job on the list, go ahead and try to do an immediate
+	// transfer. This allows for faster completions in many cases.  We
+	// also need not arm a list if it was already armed.
+	if (nni_list_first(&pd->readq) == aio) {
+		nni_posix_pipedesc_doread(pd);
+		// If we are still the first thing on the list, that means we
+		// didn't finish the job, so arm the poller to complete us.
+		if (nni_list_first(&pd->readq) == aio) {
+			nni_posix_pollq_arm(&pd->node, POLLIN);
+		}
+	}
 	nni_mtx_unlock(&pd->mtx);
 }
 
@@ -283,7 +256,14 @@ nni_posix_pipedesc_send(nni_posix_pipedesc *pd, nni_aio *aio)
 	}
 
 	nni_aio_list_append(&pd->writeq, aio);
-	nni_posix_pollq_arm(&pd->node, POLLOUT);
+	if (nni_list_first(&pd->writeq) == aio) {
+		nni_posix_pipedesc_dowrite(pd);
+		// If we are still the first thing on the list, that means we
+		// didn't finish the job, so arm the poller to complete us.
+		if (nni_list_first(&pd->writeq) == aio) {
+			nni_posix_pollq_arm(&pd->node, POLLOUT);
+		}
+	}
 	nni_mtx_unlock(&pd->mtx);
 }
 
diff --git a/src/platform/windows/win_ipc.c b/src/platform/windows/win_ipc.c
index c1e2cd31..68a6ea2c 100644
--- a/src/platform/windows/win_ipc.c
+++ b/src/platform/windows/win_ipc.c
@@ -59,11 +59,10 @@ nni_win_ipc_pipe_start(nni_win_event *evt, nni_aio *aio)
 	BOOL               ok;
 	int                rv;
 	nni_plat_ipc_pipe *pipe = evt->ptr;
+	int                idx;
 
 	NNI_ASSERT(aio != NULL);
 	NNI_ASSERT(aio->a_niov > 0);
-	NNI_ASSERT(aio->a_iov[0].iov_len > 0);
-	NNI_ASSERT(aio->a_iov[0].iov_buf != NULL);
 
 	if (pipe->p == INVALID_HANDLE_VALUE) {
 		evt->status = NNG_ECLOSED;
@@ -71,13 +70,20 @@ nni_win_ipc_pipe_start(nni_win_event *evt, nni_aio *aio)
 		return (1);
 	}
 
+	idx = 0;
+	while ((idx < aio->a_niov) && (aio->a_iov[idx].iov_len == 0)) {
+		idx++;
+	}
+	NNI_ASSERT(idx < aio->a_niov);
 	// Now start a transfer.  We assume that only one send can be
 	// outstanding on a pipe at a time.  This is important to avoid
 	// scrambling the data anyway.  Note that Windows named pipes do
 	// not appear to support scatter/gather, so we have to process
 	// each element in turn.
-	buf = aio->a_iov[0].iov_buf;
-	len = (DWORD) aio->a_iov[0].iov_len;
+	buf = aio->a_iov[idx].iov_buf;
+	len = (DWORD) aio->a_iov[idx].iov_len;
+	NNI_ASSERT(buf != NULL);
+	NNI_ASSERT(len != 0);
 
 	// We limit ourselves to writing 16MB at a time.  Named Pipes
 	// on Windows have limits of between 31 and 64MB.
@@ -115,50 +121,7 @@ nni_win_ipc_pipe_cancel(nni_win_event *evt)
 static void
 nni_win_ipc_pipe_finish(nni_win_event *evt, nni_aio *aio)
 {
-	int   rv;
-	DWORD cnt;
-
-	cnt = evt->count;
-	if ((rv = evt->status) == 0) {
-
-		int i;
-		aio->a_count += cnt;
-
-		while (cnt > 0) {
-			// If we didn't transfer the first full iov,
-			// then we're done for now.  Record progress
-			// and move on.
-			if (cnt < aio->a_iov[0].iov_len) {
-				aio->a_iov[0].iov_len -= cnt;
-				aio->a_iov[0].iov_buf =
-				    (char *) aio->a_iov[0].iov_buf + cnt;
-				break;
-			}
-
-			// We consumed the full iov, so just move the
-			// remaining ones up, and decrement count handled.
-			cnt -= aio->a_iov[0].iov_len;
-			for (i = 1; i < aio->a_niov; i++) {
-				aio->a_iov[i - 1] = aio->a_iov[i];
-			}
-			NNI_ASSERT(aio->a_niov > 0);
-			aio->a_niov--;
-		}
-
-		while (aio->a_niov > 0) {
-			// If we have more to do, submit it!
-			if (aio->a_iov[0].iov_len > 0) {
-				nni_win_event_resubmit(evt, aio);
-				return;
-			}
-			for (i = 1; i < aio->a_niov; i++) {
-				aio->a_iov[i - 1] = aio->a_iov[i];
-			}
-		}
-	}
-
-	// All done; hopefully successfully.
-	nni_aio_finish(aio, rv, aio->a_count);
+	nni_aio_finish(aio, evt->status, evt->count);
 }
 
 static int
diff --git a/src/platform/windows/win_tcp.c b/src/platform/windows/win_tcp.c
index 375a72c3..01818af4 100644
--- a/src/platform/windows/win_tcp.c
+++ b/src/platform/windows/win_tcp.c
@@ -112,12 +112,13 @@ nni_win_tcp_pipe_start(nni_win_event *evt, nni_aio *aio)
 	NNI_ASSERT(aio->a_iov[0].iov_len > 0);
 	NNI_ASSERT(aio->a_iov[0].iov_buf != NULL);
 
-	niov = aio->a_niov;
-
 	// Put the AIOs in Windows form.
-	for (i = 0; i < aio->a_niov; i++) {
-		iov[i].buf = aio->a_iov[i].iov_buf;
-		iov[i].len = (ULONG) aio->a_iov[i].iov_len;
+	for (niov = 0, i = 0; i < aio->a_niov; i++) {
+		if (aio->a_iov[i].iov_len != 0) {
+			iov[niov].buf = aio->a_iov[i].iov_buf;
+			iov[niov].len = (ULONG) aio->a_iov[i].iov_len;
+			niov++;
+		}
 	}
 
 	if ((s = pipe->s) == INVALID_SOCKET) {
@@ -162,49 +163,7 @@ nni_win_tcp_pipe_cancel(nni_win_event *evt)
 static void
 nni_win_tcp_pipe_finish(nni_win_event *evt, nni_aio *aio)
 {
-	int    rv;
-	size_t cnt;
-
-	cnt = evt->count;
-	if ((rv = evt->status) == 0) {
-		int i;
-		aio->a_count += cnt;
-
-		while (cnt > 0) {
-			// If we didn't transfer the first full iov,
-			// then we're done for now.  Record progress
-			// and move on.
-			if (cnt < aio->a_iov[0].iov_len) {
-				aio->a_iov[0].iov_len -= cnt;
-				aio->a_iov[0].iov_buf =
-				    (char *) aio->a_iov[0].iov_buf + cnt;
-				break;
-			}
-
-			// We consumed the full iov, so just move the
-			// remaining ones up, and decrement count handled.
-			cnt -= aio->a_iov[0].iov_len;
-			for (i = 1; i < aio->a_niov; i++) {
-				aio->a_iov[i - 1] = aio->a_iov[i];
-			}
-			NNI_ASSERT(aio->a_niov > 0);
-			aio->a_niov--;
-		}
-
-		while (aio->a_niov > 0) {
-			// If we have more to do, submit it!
-			if (aio->a_iov[0].iov_len > 0) {
-				nni_win_event_resubmit(evt, aio);
-				return;
-			}
-			for (i = 1; i < aio->a_niov; i++) {
-				aio->a_iov[i - 1] = aio->a_iov[i];
-			}
-		}
-	}
-
-	// All done; hopefully successfully.
-	nni_aio_finish(aio, rv, aio->a_count);
+	nni_aio_finish(aio, evt->status, evt->count);
 }
 
 static int
diff --git a/src/transport/ipc/ipc.c b/src/transport/ipc/ipc.c
index c13dbd34..32ff1c0e 100644
--- a/src/transport/ipc/ipc.c
+++ b/src/transport/ipc/ipc.c
@@ -207,25 +207,52 @@ nni_ipc_pipe_send_cb(void *arg)
 {
 	nni_ipc_pipe *pipe = arg;
 	nni_aio *     aio;
+	nni_aio *     txaio = pipe->txaio;
+	nni_msg *     msg;
 	int           rv;
-	size_t        len;
+	size_t        n;
 
 	nni_mtx_lock(&pipe->mtx);
 	if ((aio = pipe->user_txaio) == NULL) {
 		nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
 		return;
 	}
-	pipe->user_txaio = NULL;
-	if ((rv = nni_aio_result(pipe->txaio)) != 0) {
-		len = 0;
-	} else {
-		nni_msg *msg = nni_aio_get_msg(aio);
-		len          = nni_msg_len(msg);
-		nni_msg_free(msg);
+
+	if ((rv = nni_aio_result(txaio)) != 0) {
+		pipe->user_txaio = NULL;
+		nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
+		msg = nni_aio_get_msg(aio);
 		nni_aio_set_msg(aio, NULL);
+		nni_msg_free(msg);
+		nni_aio_finish_error(aio, rv);
+		return;
+	}
+
+	n = nni_aio_count(txaio);
+	while (n) {
+		NNI_ASSERT(txaio->a_niov != 0);
+		if (txaio->a_iov[0].iov_len > n) {
+			txaio->a_iov[0].iov_len -= n;
+			txaio->a_iov[0].iov_buf += n;
+			break;
+		}
+		n -= txaio->a_iov[0].iov_len;
+		for (int i = 0; i < txaio->a_niov; i++) {
+			txaio->a_iov[i] = txaio->a_iov[i + 1];
+		}
+		txaio->a_niov--;
+	}
+	if ((txaio->a_niov != 0) && (txaio->a_iov[0].iov_len != 0)) {
+		nni_plat_ipc_pipe_send(pipe->ipp, txaio);
+		nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
+		return;
 	}
-	nni_aio_finish(aio, rv, len);
+
 	nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
+	msg = nni_aio_get_msg(aio);
+	n   = nni_msg_len(msg);
+	nni_aio_set_msg(aio, NULL);
+	nni_aio_finish(aio, 0, n);
 }
 
 static void
@@ -234,7 +261,9 @@ nni_ipc_pipe_recv_cb(void *arg)
 	nni_ipc_pipe *pipe = arg;
 	nni_aio *     aio;
 	int           rv;
+	size_t        n;
 	nni_msg *     msg;
+	nni_aio *     rxaio = pipe->rxaio;
 
 	nni_mtx_lock(&pipe->mtx);
 	if ((aio = pipe->user_rxaio) == NULL) {
@@ -243,32 +272,45 @@ nni_ipc_pipe_recv_cb(void *arg)
 		return;
 	}
 
-	if ((rv = nni_aio_result(pipe->rxaio)) != 0) {
+	if ((rv = nni_aio_result(rxaio)) != 0) {
 		// Error on receive.  This has to cause an error back
 		// to the user.  Also, if we had allocated an rxmsg, lets
 		// toss it.
-		if (pipe->rxmsg != NULL) {
-			nni_msg_free(pipe->rxmsg);
-			pipe->rxmsg = NULL;
+		goto recv_error;
+	}
+
+	n = nni_aio_count(rxaio);
+	while (n) {
+		NNI_ASSERT(rxaio->a_niov != 0);
+		if (rxaio->a_iov[0].iov_len > n) {
+			rxaio->a_iov[0].iov_len -= n;
+			rxaio->a_iov[0].iov_buf += n;
+			break;
 		}
-		pipe->user_rxaio = NULL;
-		nni_aio_finish_error(aio, rv);
+		n -= rxaio->a_iov[0].iov_len;
+		for (int i = 0; i < rxaio->a_niov; i++) {
+			rxaio->a_iov[i] = rxaio->a_iov[i + 1];
+		}
+		rxaio->a_niov--;
+	}
+
+	// Was this a partial read?  If so then resubmit for the rest.
+	if ((rxaio->a_niov != 0) && (rxaio->a_iov[0].iov_len != 0)) {
+		nni_plat_ipc_pipe_recv(pipe->ipp, rxaio);
 		nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
 		return;
 	}
 
-	// If we don't have a message yet, we were reading the TCP message
+	// If we don't have a message yet, we were reading the message
 	// header, which is just the length.  This tells us the size of the
 	// message to allocate and how much more to expect.
 	if (pipe->rxmsg == NULL) {
 		uint64_t len;
-		nni_aio *rxaio;
 
 		// Check to make sure we got msg type 1.
 		if (pipe->rxhead[0] != 1) {
-			nni_aio_finish_error(aio, NNG_EPROTO);
-			nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
-			return;
+			rv = NNG_EPROTO;
+			goto recv_error;
 		}
 
 		// We should have gotten a message header.
@@ -277,10 +319,8 @@ nni_ipc_pipe_recv_cb(void *arg)
 		// Make sure the message payload is not too big.  If it is
 		// the caller will shut down the pipe.
 		if (len > pipe->rcvmax) {
-			pipe->user_rxaio = NULL;
-			nni_aio_finish_error(aio, NNG_EMSGSIZE);
-			nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
-			return;
+			rv = NNG_EMSGSIZE;
+			goto recv_error;
 		}
 
 		// Note that all IO on this pipe is blocked behind this
@@ -289,22 +329,20 @@ nni_ipc_pipe_recv_cb(void *arg)
 		// transmits to proceed normally.  In practice this is
 		// unlikely to be much of an issue though.
 		if ((rv = nng_msg_alloc(&pipe->rxmsg, (size_t) len)) != 0) {
-			pipe->user_rxaio = NULL;
-			nni_aio_finish_error(aio, rv);
-			nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
-			return;
+			goto recv_error;
 		}
 
-		// Submit the rest of the data for a read -- we want to
-		// read the entire message now.
-		rxaio                   = pipe->rxaio;
-		rxaio->a_iov[0].iov_buf = nni_msg_body(pipe->rxmsg);
-		rxaio->a_iov[0].iov_len = nni_msg_len(pipe->rxmsg);
-		rxaio->a_niov           = 1;
+		if (len != 0) {
+			// Submit the rest of the data for a read -- we want to
+			// read the entire message now.
+			rxaio->a_iov[0].iov_buf = nni_msg_body(pipe->rxmsg);
+			rxaio->a_iov[0].iov_len = (size_t) len;
+			rxaio->a_niov           = 1;
 
-		nni_plat_ipc_pipe_recv(pipe->ipp, rxaio);
-		nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
-		return;
+			nni_plat_ipc_pipe_recv(pipe->ipp, rxaio);
+			nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
+			return;
+		}
 	}
 
 	// Otherwise we got a message read completely.  Let the user know the
@@ -312,8 +350,18 @@ nni_ipc_pipe_recv_cb(void *arg)
 	pipe->user_rxaio = NULL;
 	msg              = pipe->rxmsg;
 	pipe->rxmsg      = NULL;
+	nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
+
 	nni_aio_finish_msg(aio, msg);
+	return;
+
+recv_error:
+	pipe->user_rxaio = NULL;
+	msg              = pipe->rxmsg;
+	pipe->rxmsg      = NULL;
 	nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
+	nni_msg_free(msg);
+	nni_aio_finish_error(aio, rv);
 }
 
 static void
@@ -340,6 +388,7 @@ nni_ipc_pipe_send(void *arg, nni_aio *aio)
 	nni_msg *     msg  = nni_aio_get_msg(aio);
 	uint64_t      len;
 	nni_aio *     txaio;
+	int           niov;
 
 	len = nni_msg_len(msg) + nni_msg_header_len(msg);
 
@@ -354,14 +403,22 @@ nni_ipc_pipe_send(void *arg, nni_aio *aio)
 	pipe->txhead[0] = 1; // message type, 1.
 	NNI_PUT64(pipe->txhead + 1, len);
 
-	txaio                   = pipe->txaio;
-	txaio->a_iov[0].iov_buf = pipe->txhead;
-	txaio->a_iov[0].iov_len = sizeof(pipe->txhead);
-	txaio->a_iov[1].iov_buf = nni_msg_header(msg);
-	txaio->a_iov[1].iov_len = nni_msg_header_len(msg);
-	txaio->a_iov[2].iov_buf = nni_msg_body(msg);
-	txaio->a_iov[2].iov_len = nni_msg_len(msg);
-	txaio->a_niov           = 3;
+	txaio                      = pipe->txaio;
+	niov                       = 0;
+	txaio->a_iov[niov].iov_buf = pipe->txhead;
+	txaio->a_iov[niov].iov_len = sizeof(pipe->txhead);
+	niov++;
+	if (nni_msg_header_len(msg) > 0) {
+		txaio->a_iov[niov].iov_buf = nni_msg_header(msg);
+		txaio->a_iov[niov].iov_len = nni_msg_header_len(msg);
+		niov++;
+	}
+	if (nni_msg_len(msg) > 0) {
+		txaio->a_iov[niov].iov_buf = nni_msg_body(msg);
+		txaio->a_iov[niov].iov_len = nni_msg_len(msg);
+		niov++;
+	}
+	txaio->a_niov = niov;
 
 	nni_plat_ipc_pipe_send(pipe->ipp, txaio);
 	nni_mtx_unlock(&pipe->mtx);
@@ -625,7 +682,8 @@ nni_ipc_ep_connect(void *arg, nni_aio *aio)
 	nni_mtx_lock(&ep->mtx);
 	NNI_ASSERT(ep->user_aio == NULL);
 
-	// If we can't start, then its dying and we can't report either.
+	// If we can't start, then its dying and we can't report
+	// either.
 	if ((rv = nni_aio_start(aio, nni_ipc_cancel_ep, ep)) != 0) {
 		nni_mtx_unlock(&ep->mtx);
 		return;
diff --git a/src/transport/tcp/tcp.c b/src/transport/tcp/tcp.c
index e33db865..d6a51faa 100644
--- a/src/transport/tcp/tcp.c
+++ b/src/transport/tcp/tcp.c
@@ -207,24 +207,51 @@ nni_tcp_pipe_send_cb(void *arg)
 	nni_tcp_pipe *p = arg;
 	int           rv;
 	nni_aio *     aio;
-	size_t        len;
+	size_t        n;
+	nng_msg *     msg;
+	nni_aio *     txaio = p->txaio;
 
 	nni_mtx_lock(&p->mtx);
 	if ((aio = p->user_txaio) == NULL) {
 		nni_mtx_unlock(&p->mtx);
 		return;
 	}
-	p->user_txaio = NULL;
 
-	if ((rv = nni_aio_result(p->txaio)) != 0) {
-		len = 0;
-	} else {
-		len = nni_msg_len(aio->a_msg);
-		nni_msg_free(nni_aio_get_msg(aio));
+	if ((rv = nni_aio_result(txaio)) != 0) {
+		p->user_txaio = NULL;
+		nni_mtx_unlock(&p->mtx);
+		msg = nni_aio_get_msg(aio);
 		nni_aio_set_msg(aio, NULL);
+		nni_msg_free(msg);
+		nni_aio_finish_error(aio, rv);
+		return;
+	}
+
+	n = nni_aio_count(txaio);
+	while (n) {
+		NNI_ASSERT(txaio->a_niov != 0);
+		if (txaio->a_iov[0].iov_len > n) {
+			txaio->a_iov[0].iov_len -= n;
+			txaio->a_iov[0].iov_buf += n;
+			break;
+		}
+		n -= txaio->a_iov[0].iov_len;
+		for (int i = 0; i < txaio->a_niov; i++) {
+			txaio->a_iov[i] = txaio->a_iov[i + 1];
+		}
+		txaio->a_niov--;
 	}
-	nni_aio_finish(aio, 0, len);
+	if ((txaio->a_niov != 0) && (txaio->a_iov[0].iov_len != 0)) {
+		nni_plat_tcp_pipe_send(p->tpp, txaio);
+		nni_mtx_unlock(&p->mtx);
+		return;
+	}
+
 	nni_mtx_unlock(&p->mtx);
+	msg = nni_aio_get_msg(aio);
+	n   = nni_msg_len(msg);
+	nni_aio_set_msg(aio, NULL);
+	nni_aio_finish(aio, 0, n);
 }
 
 static void
@@ -233,26 +260,39 @@ nni_tcp_pipe_recv_cb(void *arg)
 	nni_tcp_pipe *p = arg;
 	nni_aio *     aio;
 	int           rv;
+	size_t        n;
 	nni_msg *     msg;
+	nni_aio *     rxaio = p->rxaio;
 
 	nni_mtx_lock(&p->mtx);
 
-	aio = p->user_rxaio;
-	if (aio == NULL) {
+	if ((aio = p->user_rxaio) == NULL) {
+		// Canceled.
 		nni_mtx_unlock(&p->mtx);
 		return;
 	}
 
 	if ((rv = nni_aio_result(p->rxaio)) != 0) {
-		// Error on receive.  This has to cause an error back
-		// to the user.  Also, if we had allocated an rxmsg, lets
-		// toss it.
-		if (p->rxmsg != NULL) {
-			nni_msg_free(p->rxmsg);
-			p->rxmsg = NULL;
+		goto recv_error;
+	}
+
+	n = nni_aio_count(p->rxaio);
+	while (n) {
+		NNI_ASSERT(rxaio->a_niov != 0);
+		if (rxaio->a_iov[0].iov_len > n) {
+			rxaio->a_iov[0].iov_len -= n;
+			rxaio->a_iov[0].iov_buf += n;
+			break;
 		}
-		p->user_rxaio = NULL;
-		nni_aio_finish_error(aio, rv);
+		n -= rxaio->a_iov[0].iov_len;
+		rxaio->a_niov--;
+		for (int i = 0; i < rxaio->a_niov; i++) {
+			rxaio->a_iov[i] = rxaio->a_iov[i + 1];
+		}
+	}
+	// Was this a partial read?  If so then resubmit for the rest.
+	if ((rxaio->a_niov != 0) && (rxaio->a_iov[0].iov_len != 0)) {
+		nni_plat_tcp_pipe_recv(p->tpp, rxaio);
 		nni_mtx_unlock(&p->mtx);
 		return;
 	}
@@ -261,7 +301,6 @@ nni_tcp_pipe_recv_cb(void *arg)
 	// header, which is just the length.  This tells us the size of the
 	// message to allocate and how much more to expect.
 	if (p->rxmsg == NULL) {
-		nni_aio *rxaio;
 		uint64_t len;
 		// We should have gotten a message header.
 		NNI_GET64(p->rxlen, len);
@@ -269,37 +308,42 @@ nni_tcp_pipe_recv_cb(void *arg)
 		// Make sure the message payload is not too big.  If it is
 		// the caller will shut down the pipe.
 		if (len > p->rcvmax) {
-			p->user_rxaio = NULL;
-			nni_aio_finish_error(aio, NNG_EMSGSIZE);
-			nni_mtx_unlock(&p->mtx);
-			return;
+			rv = NNG_EMSGSIZE;
+			goto recv_error;
 		}
 
 		if ((rv = nng_msg_alloc(&p->rxmsg, (size_t) len)) != 0) {
-			p->user_rxaio = NULL;
-			nni_aio_finish_error(aio, rv);
-			nni_mtx_unlock(&p->mtx);
-			return;
+			goto recv_error;
 		}
 
 		// Submit the rest of the data for a read -- we want to
 		// read the entire message now.
-		rxaio                   = p->rxaio;
-		rxaio->a_iov[0].iov_buf = nni_msg_body(p->rxmsg);
-		rxaio->a_iov[0].iov_len = nni_msg_len(p->rxmsg);
-		rxaio->a_niov           = 1;
+		if (len != 0) {
+			rxaio->a_iov[0].iov_buf = nni_msg_body(p->rxmsg);
+			rxaio->a_iov[0].iov_len = (size_t) len;
+			rxaio->a_niov           = 1;
 
-		nni_plat_tcp_pipe_recv(p->tpp, rxaio);
-		nni_mtx_unlock(&p->mtx);
-		return;
+			nni_plat_tcp_pipe_recv(p->tpp, rxaio);
+			nni_mtx_unlock(&p->mtx);
+			return;
+		}
 	}
 
 	// We read a message completely.  Let the user know the good news.
 	p->user_rxaio = NULL;
 	msg           = p->rxmsg;
 	p->rxmsg      = NULL;
+	nni_mtx_unlock(&p->mtx);
 	nni_aio_finish_msg(aio, msg);
+	return;
+
+recv_error:
+	p->user_rxaio = NULL;
+	msg           = p->rxmsg;
+	p->rxmsg      = NULL;
 	nni_mtx_unlock(&p->mtx);
+	nni_msg_free(msg);
+	nni_aio_finish_error(aio, rv);
 }
 
 static void
@@ -327,6 +371,7 @@ nni_tcp_pipe_send(void *arg, nni_aio *aio)
 	nni_msg *     msg = nni_aio_get_msg(aio);
 	uint64_t      len;
 	nni_aio *     txaio;
+	int           niov;
 
 	len = nni_msg_len(msg) + nni_msg_header_len(msg);
 
@@ -341,14 +386,22 @@ nni_tcp_pipe_send(void *arg, nni_aio *aio)
 
 	NNI_PUT64(p->txlen, len);
 
-	txaio                   = p->txaio;
-	txaio->a_iov[0].iov_buf = p->txlen;
-	txaio->a_iov[0].iov_len = sizeof(p->txlen);
-	txaio->a_iov[1].iov_buf = nni_msg_header(msg);
-	txaio->a_iov[1].iov_len = nni_msg_header_len(msg);
-	txaio->a_iov[2].iov_buf = nni_msg_body(msg);
-	txaio->a_iov[2].iov_len = nni_msg_len(msg);
-	txaio->a_niov           = 3;
+	niov                       = 0;
+	txaio                      = p->txaio;
+	txaio->a_iov[niov].iov_buf = p->txlen;
+	txaio->a_iov[niov].iov_len = sizeof(p->txlen);
+	niov++;
+	if (nni_msg_header_len(msg) > 0) {
+		txaio->a_iov[niov].iov_buf = nni_msg_header(msg);
+		txaio->a_iov[niov].iov_len = nni_msg_header_len(msg);
+		niov++;
+	}
+	if (nni_msg_len(msg) > 0) {
+		txaio->a_iov[niov].iov_buf = nni_msg_body(msg);
+		txaio->a_iov[niov].iov_len = nni_msg_len(msg);
+		niov++;
+	}
+	txaio->a_niov = niov;
 
 	nni_plat_tcp_pipe_send(p->tpp, txaio);
 	nni_mtx_unlock(&p->mtx);
diff --git a/tests/udp.c b/tests/udp.c
index 639d8da8..3097476f 100644
--- a/tests/udp.c
+++ b/tests/udp.c
@@ -67,12 +67,12 @@ TestMain("UDP support", {
 
 			to                     = sa2;
 			aio1->a_niov           = 1;
-			aio1->a_iov[0].iov_buf = msg;
+			aio1->a_iov[0].iov_buf = (void *) msg;
 			aio1->a_iov[0].iov_len = strlen(msg) + 1;
 			aio1->a_addr           = &to;
 
 			aio2->a_niov           = 1;
-			aio2->a_iov[0].iov_buf = rbuf;
+			aio2->a_iov[0].iov_buf = (void *) rbuf;
 			aio2->a_iov[0].iov_len = 1024;
 			aio2->a_addr           = &from;
 
@@ -107,7 +107,7 @@ TestMain("UDP support", {
 
 			nni_aio_init(&aio1, NULL, NULL);
 			aio1->a_niov           = 1;
-			aio1->a_iov[0].iov_buf = msg;
+			aio1->a_iov[0].iov_buf = (void *) msg;
 			aio1->a_iov[0].iov_len = strlen(msg) + 1;
 
 			nni_plat_udp_send(u1, aio1);
@@ -137,23 +137,23 @@ TestMain("UDP support", {
 
 			to1                    = sa2;
 			aio1->a_niov           = 1;
-			aio1->a_iov[0].iov_buf = msg1;
+			aio1->a_iov[0].iov_buf = (void *) msg1;
 			aio1->a_iov[0].iov_len = strlen(msg1) + 1;
 			aio1->a_addr           = &to1;
 
 			to2                    = sa2;
 			aio2->a_niov           = 1;
-			aio2->a_iov[0].iov_buf = msg2;
+			aio2->a_iov[0].iov_buf = (void *) msg2;
 			aio2->a_iov[0].iov_len = strlen(msg2) + 1;
 			aio2->a_addr           = &to2;
 
 			aio3->a_niov           = 1;
-			aio3->a_iov[0].iov_buf = rbuf1;
+			aio3->a_iov[0].iov_buf = (void *) rbuf1;
 			aio3->a_iov[0].iov_len = 1024;
 			aio3->a_addr           = &from1;
 
 			aio4->a_niov           = 1;
-			aio4->a_iov[0].iov_buf = rbuf2;
+			aio4->a_iov[0].iov_buf = (void *) rbuf2;
 			aio4->a_iov[0].iov_len = 1024;
 			aio4->a_addr           = &from2;
 
@@ -192,7 +192,7 @@ TestMain("UDP support", {
 
 			nni_aio_init(&aio1, NULL, NULL);
 			aio1->a_niov           = 1;
-			aio1->a_iov[0].iov_buf = msg;
+			aio1->a_iov[0].iov_buf = (void *) msg;
 			aio1->a_iov[0].iov_len = strlen(msg) + 1;
 
 			nni_plat_udp_send(u1, aio1);
@@ -214,7 +214,7 @@ TestMain("UDP support", {
 			sa.s_un.s_in6.sa_port = 80;
 			nni_aio_init(&aio1, NULL, NULL);
 			aio1->a_niov           = 1;
-			aio1->a_iov[0].iov_buf = msg;
+			aio1->a_iov[0].iov_buf = (void *) msg;
 			aio1->a_iov[0].iov_len = strlen(msg) + 1;
 			aio1->a_addr           = &sa;
 
@@ -239,7 +239,7 @@ TestMain("UDP support", {
 			sa.s_un.s_in6.sa_port = 80;
 			nni_aio_init(&aio1, NULL, NULL);
 			aio1->a_niov           = 1;
-			aio1->a_iov[0].iov_buf = msg;
+			aio1->a_iov[0].iov_buf = (void *) msg;
 			aio1->a_iov[0].iov_len = strlen(msg) + 1;
 			aio1->a_addr           = &sa;