LCOV - code coverage report
Current view: top level - net/ipv4 - tcp_cubic.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: combined.info Lines: 8 185 4.3 %
Date: 2022-04-01 14:58:12 Functions: 1 11 9.1 %
Branches: 0 146 0.0 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
       2                 :            : /*
       3                 :            :  * TCP CUBIC: Binary Increase Congestion control for TCP v2.3
       4                 :            :  * Home page:
       5                 :            :  *      http://netsrv.csc.ncsu.edu/twiki/bin/view/Main/BIC
       6                 :            :  * This is from the implementation of CUBIC TCP in
       7                 :            :  * Sangtae Ha, Injong Rhee and Lisong Xu,
       8                 :            :  *  "CUBIC: A New TCP-Friendly High-Speed TCP Variant"
       9                 :            :  *  in ACM SIGOPS Operating System Review, July 2008.
      10                 :            :  * Available from:
      11                 :            :  *  http://netsrv.csc.ncsu.edu/export/cubic_a_new_tcp_2008.pdf
      12                 :            :  *
      13                 :            :  * CUBIC integrates a new slow start algorithm, called HyStart.
      14                 :            :  * The details of HyStart are presented in
      15                 :            :  *  Sangtae Ha and Injong Rhee,
      16                 :            :  *  "Taming the Elephants: New TCP Slow Start", NCSU TechReport 2008.
      17                 :            :  * Available from:
      18                 :            :  *  http://netsrv.csc.ncsu.edu/export/hystart_techreport_2008.pdf
      19                 :            :  *
      20                 :            :  * All testing results are available from:
      21                 :            :  * http://netsrv.csc.ncsu.edu/wiki/index.php/TCP_Testing
      22                 :            :  *
      23                 :            :  * Unless CUBIC is enabled and congestion window is large
      24                 :            :  * this behaves the same as the original Reno.
      25                 :            :  */
      26                 :            : 
      27                 :            : #include <linux/mm.h>
      28                 :            : #include <linux/module.h>
      29                 :            : #include <linux/math64.h>
      30                 :            : #include <net/tcp.h>
      31                 :            : 
      32                 :            : #define BICTCP_BETA_SCALE    1024       /* Scale factor beta calculation
      33                 :            :                                          * max_cwnd = snd_cwnd * beta
      34                 :            :                                          */
      35                 :            : #define BICTCP_HZ               10      /* BIC HZ 2^10 = 1024 */
      36                 :            : 
      37                 :            : /* Two methods of hybrid slow start */
      38                 :            : #define HYSTART_ACK_TRAIN       0x1
      39                 :            : #define HYSTART_DELAY           0x2
      40                 :            : 
      41                 :            : /* Number of delay samples for detecting the increase of delay */
      42                 :            : #define HYSTART_MIN_SAMPLES     8
      43                 :            : #define HYSTART_DELAY_MIN       (4000U) /* 4 ms */
      44                 :            : #define HYSTART_DELAY_MAX       (16000U)        /* 16 ms */
      45                 :            : #define HYSTART_DELAY_THRESH(x) clamp(x, HYSTART_DELAY_MIN, HYSTART_DELAY_MAX)
      46                 :            : 
      47                 :            : static int fast_convergence __read_mostly = 1;
      48                 :            : static int beta __read_mostly = 717;    /* = 717/1024 (BICTCP_BETA_SCALE) */
      49                 :            : static int initial_ssthresh __read_mostly;
      50                 :            : static int bic_scale __read_mostly = 41;
      51                 :            : static int tcp_friendliness __read_mostly = 1;
      52                 :            : 
      53                 :            : static int hystart __read_mostly = 1;
      54                 :            : static int hystart_detect __read_mostly = HYSTART_ACK_TRAIN | HYSTART_DELAY;
      55                 :            : static int hystart_low_window __read_mostly = 16;
      56                 :            : static int hystart_ack_delta_us __read_mostly = 2000;
      57                 :            : 
      58                 :            : static u32 cube_rtt_scale __read_mostly;
      59                 :            : static u32 beta_scale __read_mostly;
      60                 :            : static u64 cube_factor __read_mostly;
      61                 :            : 
      62                 :            : /* Note parameters that are used for precomputing scale factors are read-only */
      63                 :            : module_param(fast_convergence, int, 0644);
      64                 :            : MODULE_PARM_DESC(fast_convergence, "turn on/off fast convergence");
      65                 :            : module_param(beta, int, 0644);
      66                 :            : MODULE_PARM_DESC(beta, "beta for multiplicative increase");
      67                 :            : module_param(initial_ssthresh, int, 0644);
      68                 :            : MODULE_PARM_DESC(initial_ssthresh, "initial value of slow start threshold");
      69                 :            : module_param(bic_scale, int, 0444);
      70                 :            : MODULE_PARM_DESC(bic_scale, "scale (scaled by 1024) value for bic function (bic_scale/1024)");
      71                 :            : module_param(tcp_friendliness, int, 0644);
      72                 :            : MODULE_PARM_DESC(tcp_friendliness, "turn on/off tcp friendliness");
      73                 :            : module_param(hystart, int, 0644);
      74                 :            : MODULE_PARM_DESC(hystart, "turn on/off hybrid slow start algorithm");
      75                 :            : module_param(hystart_detect, int, 0644);
      76                 :            : MODULE_PARM_DESC(hystart_detect, "hybrid slow start detection mechanisms"
      77                 :            :                  " 1: packet-train 2: delay 3: both packet-train and delay");
      78                 :            : module_param(hystart_low_window, int, 0644);
      79                 :            : MODULE_PARM_DESC(hystart_low_window, "lower bound cwnd for hybrid slow start");
      80                 :            : module_param(hystart_ack_delta_us, int, 0644);
      81                 :            : MODULE_PARM_DESC(hystart_ack_delta_us, "spacing between ack's indicating train (usecs)");
      82                 :            : 
      83                 :            : /* BIC TCP Parameters */
      84                 :            : struct bictcp {
      85                 :            :         u32     cnt;            /* increase cwnd by 1 after ACKs */
      86                 :            :         u32     last_max_cwnd;  /* last maximum snd_cwnd */
      87                 :            :         u32     last_cwnd;      /* the last snd_cwnd */
      88                 :            :         u32     last_time;      /* time when updated last_cwnd */
      89                 :            :         u32     bic_origin_point;/* origin point of bic function */
      90                 :            :         u32     bic_K;          /* time to origin point
      91                 :            :                                    from the beginning of the current epoch */
      92                 :            :         u32     delay_min;      /* min delay (usec) */
      93                 :            :         u32     epoch_start;    /* beginning of an epoch */
      94                 :            :         u32     ack_cnt;        /* number of acks */
      95                 :            :         u32     tcp_cwnd;       /* estimated tcp cwnd */
      96                 :            :         u16     unused;
      97                 :            :         u8      sample_cnt;     /* number of samples to decide curr_rtt */
      98                 :            :         u8      found;          /* the exit point is found? */
      99                 :            :         u32     round_start;    /* beginning of each round */
     100                 :            :         u32     end_seq;        /* end_seq of the round */
     101                 :            :         u32     last_ack;       /* last time when the ACK spacing is close */
     102                 :            :         u32     curr_rtt;       /* the minimum rtt of current round */
     103                 :            : };
     104                 :            : 
     105                 :          0 : static inline void bictcp_reset(struct bictcp *ca)
     106                 :            : {
     107                 :          0 :         ca->cnt = 0;
     108                 :          0 :         ca->last_max_cwnd = 0;
     109                 :          0 :         ca->last_cwnd = 0;
     110                 :          0 :         ca->last_time = 0;
     111                 :          0 :         ca->bic_origin_point = 0;
     112                 :          0 :         ca->bic_K = 0;
     113                 :          0 :         ca->delay_min = 0;
     114                 :          0 :         ca->epoch_start = 0;
     115                 :          0 :         ca->ack_cnt = 0;
     116                 :          0 :         ca->tcp_cwnd = 0;
     117                 :          0 :         ca->found = 0;
     118                 :            : }
     119                 :            : 
     120                 :          0 : static inline u32 bictcp_clock_us(const struct sock *sk)
     121                 :            : {
     122                 :          0 :         return tcp_sk(sk)->tcp_mstamp;
     123                 :            : }
     124                 :            : 
     125                 :          0 : static inline void bictcp_hystart_reset(struct sock *sk)
     126                 :            : {
     127                 :          0 :         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     128                 :          0 :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     129                 :            : 
     130                 :          0 :         ca->round_start = ca->last_ack = bictcp_clock_us(sk);
     131                 :          0 :         ca->end_seq = tp->snd_nxt;
     132                 :          0 :         ca->curr_rtt = ~0U;
     133                 :          0 :         ca->sample_cnt = 0;
     134                 :          0 : }
     135                 :            : 
     136                 :          0 : static void bictcp_init(struct sock *sk)
     137                 :            : {
     138         [ #  # ]:          0 :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     139                 :            : 
     140                 :          0 :         bictcp_reset(ca);
     141                 :            : 
     142         [ #  # ]:          0 :         if (hystart)
     143                 :          0 :                 bictcp_hystart_reset(sk);
     144                 :            : 
     145   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (!hystart && initial_ssthresh)
     146                 :          0 :                 tcp_sk(sk)->snd_ssthresh = initial_ssthresh;
     147                 :          0 : }
     148                 :            : 
     149                 :          0 : static void bictcp_cwnd_event(struct sock *sk, enum tcp_ca_event event)
     150                 :            : {
     151         [ #  # ]:          0 :         if (event == CA_EVENT_TX_START) {
     152         [ #  # ]:          0 :                 struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     153                 :          0 :                 u32 now = tcp_jiffies32;
     154                 :          0 :                 s32 delta;
     155                 :            : 
     156         [ #  # ]:          0 :                 delta = now - tcp_sk(sk)->lsndtime;
     157                 :            : 
     158                 :            :                 /* We were application limited (idle) for a while.
     159                 :            :                  * Shift epoch_start to keep cwnd growth to cubic curve.
     160                 :            :                  */
     161   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (ca->epoch_start && delta > 0) {
     162                 :          0 :                         ca->epoch_start += delta;
     163         [ #  # ]:          0 :                         if (after(ca->epoch_start, now))
     164                 :          0 :                                 ca->epoch_start = now;
     165                 :            :                 }
     166                 :          0 :                 return;
     167                 :            :         }
     168                 :            : }
     169                 :            : 
     170                 :            : /* calculate the cubic root of x using a table lookup followed by one
     171                 :            :  * Newton-Raphson iteration.
     172                 :            :  * Avg err ~= 0.195%
     173                 :            :  */
     174                 :          0 : static u32 cubic_root(u64 a)
     175                 :            : {
     176                 :          0 :         u32 x, b, shift;
     177                 :            :         /*
     178                 :            :          * cbrt(x) MSB values for x MSB values in [0..63].
     179                 :            :          * Precomputed then refined by hand - Willy Tarreau
     180                 :            :          *
     181                 :            :          * For x in [0..63],
     182                 :            :          *   v = cbrt(x << 18) - 1
     183                 :            :          *   cbrt(x) = (v[x] + 10) >> 6
     184                 :            :          */
     185                 :          0 :         static const u8 v[] = {
     186                 :            :                 /* 0x00 */    0,   54,   54,   54,  118,  118,  118,  118,
     187                 :            :                 /* 0x08 */  123,  129,  134,  138,  143,  147,  151,  156,
     188                 :            :                 /* 0x10 */  157,  161,  164,  168,  170,  173,  176,  179,
     189                 :            :                 /* 0x18 */  181,  185,  187,  190,  192,  194,  197,  199,
     190                 :            :                 /* 0x20 */  200,  202,  204,  206,  209,  211,  213,  215,
     191                 :            :                 /* 0x28 */  217,  219,  221,  222,  224,  225,  227,  229,
     192                 :            :                 /* 0x30 */  231,  232,  234,  236,  237,  239,  240,  242,
     193                 :            :                 /* 0x38 */  244,  245,  246,  248,  250,  251,  252,  254,
     194                 :            :         };
     195                 :            : 
     196         [ #  # ]:          0 :         b = fls64(a);
     197         [ #  # ]:          0 :         if (b < 7) {
     198                 :            :                 /* a in [0..63] */
     199                 :          0 :                 return ((u32)v[(u32)a] + 35) >> 6;
     200                 :            :         }
     201                 :            : 
     202                 :          0 :         b = ((b * 84) >> 8) - 1;
     203                 :          0 :         shift = (a >> (b * 3));
     204                 :            : 
     205                 :          0 :         x = ((u32)(((u32)v[shift] + 10) << b)) >> 6;
     206                 :            : 
     207                 :            :         /*
     208                 :            :          * Newton-Raphson iteration
     209                 :            :          *                         2
     210                 :            :          * x    = ( 2 * x  +  a / x  ) / 3
     211                 :            :          *  k+1          k         k
     212                 :            :          */
     213                 :          0 :         x = (2 * x + (u32)div64_u64(a, (u64)x * (u64)(x - 1)));
     214                 :          0 :         x = ((x * 341) >> 10);
     215                 :          0 :         return x;
     216                 :            : }
     217                 :            : 
     218                 :            : /*
     219                 :            :  * Compute congestion window to use.
     220                 :            :  */
     221                 :          0 : static inline void bictcp_update(struct bictcp *ca, u32 cwnd, u32 acked)
     222                 :            : {
     223                 :          0 :         u32 delta, bic_target, max_cnt;
     224                 :          0 :         u64 offs, t;
     225                 :            : 
     226                 :          0 :         ca->ack_cnt += acked;        /* count the number of ACKed packets */
     227                 :            : 
     228         [ #  # ]:          0 :         if (ca->last_cwnd == cwnd &&
     229         [ #  # ]:          0 :             (s32)(tcp_jiffies32 - ca->last_time) <= HZ / 32)
     230                 :            :                 return;
     231                 :            : 
     232                 :            :         /* The CUBIC function can update ca->cnt at most once per jiffy.
     233                 :            :          * On all cwnd reduction events, ca->epoch_start is set to 0,
     234                 :            :          * which will force a recalculation of ca->cnt.
     235                 :            :          */
     236   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->epoch_start && tcp_jiffies32 == ca->last_time)
     237                 :          0 :                 goto tcp_friendliness;
     238                 :            : 
     239                 :          0 :         ca->last_cwnd = cwnd;
     240                 :          0 :         ca->last_time = tcp_jiffies32;
     241                 :            : 
     242         [ #  # ]:          0 :         if (ca->epoch_start == 0) {
     243                 :          0 :                 ca->epoch_start = tcp_jiffies32;     /* record beginning */
     244                 :          0 :                 ca->ack_cnt = acked;                 /* start counting */
     245                 :          0 :                 ca->tcp_cwnd = cwnd;                 /* syn with cubic */
     246                 :            : 
     247         [ #  # ]:          0 :                 if (ca->last_max_cwnd <= cwnd) {
     248                 :          0 :                         ca->bic_K = 0;
     249                 :          0 :                         ca->bic_origin_point = cwnd;
     250                 :            :                 } else {
     251                 :            :                         /* Compute new K based on
     252                 :            :                          * (wmax-cwnd) * (srtt>>3 / HZ) / c * 2^(3*bictcp_HZ)
     253                 :            :                          */
     254                 :          0 :                         ca->bic_K = cubic_root(cube_factor
     255                 :          0 :                                                * (ca->last_max_cwnd - cwnd));
     256                 :          0 :                         ca->bic_origin_point = ca->last_max_cwnd;
     257                 :            :                 }
     258                 :            :         }
     259                 :            : 
     260                 :            :         /* cubic function - calc*/
     261                 :            :         /* calculate c * time^3 / rtt,
     262                 :            :          *  while considering overflow in calculation of time^3
     263                 :            :          * (so time^3 is done by using 64 bit)
     264                 :            :          * and without the support of division of 64bit numbers
     265                 :            :          * (so all divisions are done by using 32 bit)
     266                 :            :          *  also NOTE the unit of those veriables
     267                 :            :          *        time  = (t - K) / 2^bictcp_HZ
     268                 :            :          *        c = bic_scale >> 10
     269                 :            :          * rtt  = (srtt >> 3) / HZ
     270                 :            :          * !!! The following code does not have overflow problems,
     271                 :            :          * if the cwnd < 1 million packets !!!
     272                 :            :          */
     273                 :            : 
     274                 :          0 :         t = (s32)(tcp_jiffies32 - ca->epoch_start);
     275         [ #  # ]:          0 :         t += usecs_to_jiffies(ca->delay_min);
     276                 :            :         /* change the unit from HZ to bictcp_HZ */
     277                 :          0 :         t <<= BICTCP_HZ;
     278                 :          0 :         do_div(t, HZ);
     279                 :            : 
     280         [ #  # ]:          0 :         if (t < ca->bic_K)                /* t - K */
     281                 :          0 :                 offs = ca->bic_K - t;
     282                 :            :         else
     283                 :          0 :                 offs = t - ca->bic_K;
     284                 :            : 
     285                 :            :         /* c/rtt * (t-K)^3 */
     286                 :          0 :         delta = (cube_rtt_scale * offs * offs * offs) >> (10+3*BICTCP_HZ);
     287         [ #  # ]:          0 :         if (t < ca->bic_K)                            /* below origin*/
     288                 :          0 :                 bic_target = ca->bic_origin_point - delta;
     289                 :            :         else                                          /* above origin*/
     290                 :          0 :                 bic_target = ca->bic_origin_point + delta;
     291                 :            : 
     292                 :            :         /* cubic function - calc bictcp_cnt*/
     293         [ #  # ]:          0 :         if (bic_target > cwnd) {
     294                 :          0 :                 ca->cnt = cwnd / (bic_target - cwnd);
     295                 :            :         } else {
     296                 :          0 :                 ca->cnt = 100 * cwnd;              /* very small increment*/
     297                 :            :         }
     298                 :            : 
     299                 :            :         /*
     300                 :            :          * The initial growth of cubic function may be too conservative
     301                 :            :          * when the available bandwidth is still unknown.
     302                 :            :          */
     303   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->last_max_cwnd == 0 && ca->cnt > 20)
     304                 :          0 :                 ca->cnt = 20;        /* increase cwnd 5% per RTT */
     305                 :            : 
     306                 :          0 : tcp_friendliness:
     307                 :            :         /* TCP Friendly */
     308         [ #  # ]:          0 :         if (tcp_friendliness) {
     309                 :          0 :                 u32 scale = beta_scale;
     310                 :            : 
     311                 :          0 :                 delta = (cwnd * scale) >> 3;
     312         [ #  # ]:          0 :                 while (ca->ack_cnt > delta) {             /* update tcp cwnd */
     313                 :          0 :                         ca->ack_cnt -= delta;
     314                 :          0 :                         ca->tcp_cwnd++;
     315                 :            :                 }
     316                 :            : 
     317         [ #  # ]:          0 :                 if (ca->tcp_cwnd > cwnd) {        /* if bic is slower than tcp */
     318                 :          0 :                         delta = ca->tcp_cwnd - cwnd;
     319                 :          0 :                         max_cnt = cwnd / delta;
     320         [ #  # ]:          0 :                         if (ca->cnt > max_cnt)
     321                 :          0 :                                 ca->cnt = max_cnt;
     322                 :            :                 }
     323                 :            :         }
     324                 :            : 
     325                 :            :         /* The maximum rate of cwnd increase CUBIC allows is 1 packet per
     326                 :            :          * 2 packets ACKed, meaning cwnd grows at 1.5x per RTT.
     327                 :            :          */
     328                 :          0 :         ca->cnt = max(ca->cnt, 2U);
     329                 :            : }
     330                 :            : 
     331                 :          0 : static void bictcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
     332                 :            : {
     333         [ #  # ]:          0 :         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     334         [ #  # ]:          0 :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     335                 :            : 
     336   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (!tcp_is_cwnd_limited(sk))
     337                 :            :                 return;
     338                 :            : 
     339         [ #  # ]:          0 :         if (tcp_in_slow_start(tp)) {
     340   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (hystart && after(ack, ca->end_seq))
     341                 :          0 :                         bictcp_hystart_reset(sk);
     342                 :          0 :                 acked = tcp_slow_start(tp, acked);
     343         [ #  # ]:          0 :                 if (!acked)
     344                 :            :                         return;
     345                 :            :         }
     346                 :          0 :         bictcp_update(ca, tp->snd_cwnd, acked);
     347                 :          0 :         tcp_cong_avoid_ai(tp, ca->cnt, acked);
     348                 :            : }
     349                 :            : 
     350                 :          0 : static u32 bictcp_recalc_ssthresh(struct sock *sk)
     351                 :            : {
     352         [ #  # ]:          0 :         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     353         [ #  # ]:          0 :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     354                 :            : 
     355                 :          0 :         ca->epoch_start = 0; /* end of epoch */
     356                 :            : 
     357                 :            :         /* Wmax and fast convergence */
     358   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (tp->snd_cwnd < ca->last_max_cwnd && fast_convergence)
     359                 :          0 :                 ca->last_max_cwnd = (tp->snd_cwnd * (BICTCP_BETA_SCALE + beta))
     360                 :          0 :                         / (2 * BICTCP_BETA_SCALE);
     361                 :            :         else
     362                 :          0 :                 ca->last_max_cwnd = tp->snd_cwnd;
     363                 :            : 
     364                 :          0 :         return max((tp->snd_cwnd * beta) / BICTCP_BETA_SCALE, 2U);
     365                 :            : }
     366                 :            : 
     367                 :          0 : static void bictcp_state(struct sock *sk, u8 new_state)
     368                 :            : {
     369         [ #  # ]:          0 :         if (new_state == TCP_CA_Loss) {
     370                 :          0 :                 bictcp_reset(inet_csk_ca(sk));
     371                 :          0 :                 bictcp_hystart_reset(sk);
     372                 :            :         }
     373                 :          0 : }
     374                 :            : 
     375                 :            : /* Account for TSO/GRO delays.
     376                 :            :  * Otherwise short RTT flows could get too small ssthresh, since during
     377                 :            :  * slow start we begin with small TSO packets and ca->delay_min would
     378                 :            :  * not account for long aggregation delay when TSO packets get bigger.
     379                 :            :  * Ideally even with a very small RTT we would like to have at least one
     380                 :            :  * TSO packet being sent and received by GRO, and another one in qdisc layer.
     381                 :            :  * We apply another 100% factor because @rate is doubled at this point.
     382                 :            :  * We cap the cushion to 1ms.
     383                 :            :  */
     384                 :          0 : static u32 hystart_ack_delay(struct sock *sk)
     385                 :            : {
     386                 :          0 :         unsigned long rate;
     387                 :            : 
     388                 :          0 :         rate = READ_ONCE(sk->sk_pacing_rate);
     389         [ #  # ]:          0 :         if (!rate)
     390                 :            :                 return 0;
     391                 :          0 :         return min_t(u64, USEC_PER_MSEC,
     392                 :            :                      div64_ul((u64)GSO_MAX_SIZE * 4 * USEC_PER_SEC, rate));
     393                 :            : }
     394                 :            : 
     395                 :          0 : static void hystart_update(struct sock *sk, u32 delay)
     396                 :            : {
     397         [ #  # ]:          0 :         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     398         [ #  # ]:          0 :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     399                 :          0 :         u32 threshold;
     400                 :            : 
     401         [ #  # ]:          0 :         if (hystart_detect & HYSTART_ACK_TRAIN) {
     402         [ #  # ]:          0 :                 u32 now = bictcp_clock_us(sk);
     403                 :            : 
     404                 :            :                 /* first detection parameter - ack-train detection */
     405         [ #  # ]:          0 :                 if ((s32)(now - ca->last_ack) <= hystart_ack_delta_us) {
     406                 :          0 :                         ca->last_ack = now;
     407                 :            : 
     408         [ #  # ]:          0 :                         threshold = ca->delay_min + hystart_ack_delay(sk);
     409                 :            : 
     410                 :            :                         /* Hystart ack train triggers if we get ack past
     411                 :            :                          * ca->delay_min/2.
     412                 :            :                          * Pacing might have delayed packets up to RTT/2
     413                 :            :                          * during slow start.
     414                 :            :                          */
     415         [ #  # ]:          0 :                         if (sk->sk_pacing_status == SK_PACING_NONE)
     416                 :          0 :                                 threshold >>= 1;
     417                 :            : 
     418         [ #  # ]:          0 :                         if ((s32)(now - ca->round_start) > threshold) {
     419                 :          0 :                                 ca->found = 1;
     420                 :          0 :                                 pr_debug("hystart_ack_train (%u > %u) delay_min %u (+ ack_delay %u) cwnd %u\n",
     421                 :            :                                          now - ca->round_start, threshold,
     422                 :            :                                          ca->delay_min, hystart_ack_delay(sk), tp->snd_cwnd);
     423                 :          0 :                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
     424                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTTRAINDETECT);
     425   [ #  #  #  #  :          0 :                                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk),
             #  #  #  # ]
     426                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTTRAINCWND,
     427                 :            :                                               tp->snd_cwnd);
     428                 :          0 :                                 tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd;
     429                 :            :                         }
     430                 :            :                 }
     431                 :            :         }
     432                 :            : 
     433         [ #  # ]:          0 :         if (hystart_detect & HYSTART_DELAY) {
     434                 :            :                 /* obtain the minimum delay of more than sampling packets */
     435         [ #  # ]:          0 :                 if (ca->sample_cnt < HYSTART_MIN_SAMPLES) {
     436         [ #  # ]:          0 :                         if (ca->curr_rtt > delay)
     437                 :          0 :                                 ca->curr_rtt = delay;
     438                 :            : 
     439                 :          0 :                         ca->sample_cnt++;
     440                 :            :                 } else {
     441                 :          0 :                         if (ca->curr_rtt > ca->delay_min +
     442         [ #  # ]:          0 :                             HYSTART_DELAY_THRESH(ca->delay_min >> 3)) {
     443                 :          0 :                                 ca->found = 1;
     444                 :          0 :                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
     445                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTDELAYDETECT);
     446   [ #  #  #  #  :          0 :                                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk),
             #  #  #  # ]
     447                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTDELAYCWND,
     448                 :            :                                               tp->snd_cwnd);
     449                 :          0 :                                 tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd;
     450                 :            :                         }
     451                 :            :                 }
     452                 :            :         }
     453                 :          0 : }
     454                 :            : 
     455                 :          0 : static void bictcp_acked(struct sock *sk, const struct ack_sample *sample)
     456                 :            : {
     457         [ #  # ]:          0 :         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     458         [ #  # ]:          0 :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     459                 :          0 :         u32 delay;
     460                 :            : 
     461                 :            :         /* Some calls are for duplicates without timetamps */
     462         [ #  # ]:          0 :         if (sample->rtt_us < 0)
     463                 :            :                 return;
     464                 :            : 
     465                 :            :         /* Discard delay samples right after fast recovery */
     466   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->epoch_start && (s32)(tcp_jiffies32 - ca->epoch_start) < HZ)
     467                 :            :                 return;
     468                 :            : 
     469                 :          0 :         delay = sample->rtt_us;
     470                 :          0 :         if (delay == 0)
     471                 :            :                 delay = 1;
     472                 :            : 
     473                 :            :         /* first time call or link delay decreases */
     474   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->delay_min == 0 || ca->delay_min > delay)
     475                 :          0 :                 ca->delay_min = delay;
     476                 :            : 
     477                 :            :         /* hystart triggers when cwnd is larger than some threshold */
     478   [ #  #  #  #  :          0 :         if (!ca->found && tcp_in_slow_start(tp) && hystart &&
                   #  # ]
     479         [ #  # ]:          0 :             tp->snd_cwnd >= hystart_low_window)
     480                 :          0 :                 hystart_update(sk, delay);
     481                 :            : }
     482                 :            : 
     483                 :            : static struct tcp_congestion_ops cubictcp __read_mostly = {
     484                 :            :         .init           = bictcp_init,
     485                 :            :         .ssthresh       = bictcp_recalc_ssthresh,
     486                 :            :         .cong_avoid     = bictcp_cong_avoid,
     487                 :            :         .set_state      = bictcp_state,
     488                 :            :         .undo_cwnd      = tcp_reno_undo_cwnd,
     489                 :            :         .cwnd_event     = bictcp_cwnd_event,
     490                 :            :         .pkts_acked     = bictcp_acked,
     491                 :            :         .owner          = THIS_MODULE,
     492                 :            :         .name           = "cubic",
     493                 :            : };
     494                 :            : 
     495                 :          3 : static int __init cubictcp_register(void)
     496                 :            : {
     497                 :          3 :         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct bictcp) > ICSK_CA_PRIV_SIZE);
     498                 :            : 
     499                 :            :         /* Precompute a bunch of the scaling factors that are used per-packet
     500                 :            :          * based on SRTT of 100ms
     501                 :            :          */
     502                 :            : 
     503                 :          3 :         beta_scale = 8*(BICTCP_BETA_SCALE+beta) / 3
     504                 :          3 :                 / (BICTCP_BETA_SCALE - beta);
     505                 :            : 
     506                 :          3 :         cube_rtt_scale = (bic_scale * 10);      /* 1024*c/rtt */
     507                 :            : 
     508                 :            :         /* calculate the "K" for (wmax-cwnd) = c/rtt * K^3
     509                 :            :          *  so K = cubic_root( (wmax-cwnd)*rtt/c )
     510                 :            :          * the unit of K is bictcp_HZ=2^10, not HZ
     511                 :            :          *
     512                 :            :          *  c = bic_scale >> 10
     513                 :            :          *  rtt = 100ms
     514                 :            :          *
     515                 :            :          * the following code has been designed and tested for
     516                 :            :          * cwnd < 1 million packets
     517                 :            :          * RTT < 100 seconds
     518                 :            :          * HZ < 1,000,00  (corresponding to 10 nano-second)
     519                 :            :          */
     520                 :            : 
     521                 :            :         /* 1/c * 2^2*bictcp_HZ * srtt */
     522                 :          3 :         cube_factor = 1ull << (10+3*BICTCP_HZ); /* 2^40 */
     523                 :            : 
     524                 :            :         /* divide by bic_scale and by constant Srtt (100ms) */
     525                 :          3 :         do_div(cube_factor, bic_scale * 10);
     526                 :            : 
     527                 :          3 :         return tcp_register_congestion_control(&cubictcp);
     528                 :            : }
     529                 :            : 
     530                 :          0 : static void __exit cubictcp_unregister(void)
     531                 :            : {
     532                 :          0 :         tcp_unregister_congestion_control(&cubictcp);
     533                 :          0 : }
     534                 :            : 
     535                 :            : module_init(cubictcp_register);
     536                 :            : module_exit(cubictcp_unregister);
     537                 :            : 
     538                 :            : MODULE_AUTHOR("Sangtae Ha, Stephen Hemminger");
     539                 :            : MODULE_LICENSE("GPL");
     540                 :            : MODULE_DESCRIPTION("CUBIC TCP");
     541                 :            : MODULE_VERSION("2.3");

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