LCOV - code coverage report
Current view: top level - net/ipv4 - tcp_cubic.c (source / functions) Hit Total Coverage
Test: gcov_data_raspi2_real_modules_combined.info Lines: 7 150 4.7 %
Date: 2020-09-30 20:25:40 Functions: 1 12 8.3 %
Branches: 3 382 0.8 %

           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       (4U<<3)
      44                 :            : #define HYSTART_DELAY_MAX       (16U<<3)
      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 __read_mostly = 2;
      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, int, 0644);
      81                 :            : MODULE_PARM_DESC(hystart_ack_delta, "spacing between ack's indicating train (msecs)");
      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 (msec << 3) */
      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                 :            : 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(void)
     121                 :            : {
     122                 :            : #if HZ < 1000
     123                 :          0 :         return ktime_to_ms(ktime_get_real());
     124                 :            : #else
     125                 :            :         return jiffies_to_msecs(jiffies);
     126                 :            : #endif
     127                 :            : }
     128                 :            : 
     129                 :            : static inline void bictcp_hystart_reset(struct sock *sk)
     130                 :            : {
     131                 :            :         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     132                 :            :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     133                 :            : 
     134                 :          0 :         ca->round_start = ca->last_ack = bictcp_clock();
     135                 :          0 :         ca->end_seq = tp->snd_nxt;
     136                 :          0 :         ca->curr_rtt = 0;
     137                 :          0 :         ca->sample_cnt = 0;
     138                 :            : }
     139                 :            : 
     140                 :          0 : static void bictcp_init(struct sock *sk)
     141                 :            : {
     142                 :            :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     143                 :            : 
     144                 :            :         bictcp_reset(ca);
     145                 :            : 
     146         [ #  # ]:          0 :         if (hystart)
     147                 :            :                 bictcp_hystart_reset(sk);
     148                 :            : 
     149   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (!hystart && initial_ssthresh)
     150                 :          0 :                 tcp_sk(sk)->snd_ssthresh = initial_ssthresh;
     151                 :          0 : }
     152                 :            : 
     153                 :          0 : static void bictcp_cwnd_event(struct sock *sk, enum tcp_ca_event event)
     154                 :            : {
     155         [ #  # ]:          0 :         if (event == CA_EVENT_TX_START) {
     156                 :            :                 struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     157                 :          0 :                 u32 now = tcp_jiffies32;
     158                 :            :                 s32 delta;
     159                 :            : 
     160                 :          0 :                 delta = now - tcp_sk(sk)->lsndtime;
     161                 :            : 
     162                 :            :                 /* We were application limited (idle) for a while.
     163                 :            :                  * Shift epoch_start to keep cwnd growth to cubic curve.
     164                 :            :                  */
     165   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (ca->epoch_start && delta > 0) {
     166                 :          0 :                         ca->epoch_start += delta;
     167         [ #  # ]:          0 :                         if (after(ca->epoch_start, now))
     168                 :          0 :                                 ca->epoch_start = now;
     169                 :            :                 }
     170                 :          0 :                 return;
     171                 :            :         }
     172                 :            : }
     173                 :            : 
     174                 :            : /* calculate the cubic root of x using a table lookup followed by one
     175                 :            :  * Newton-Raphson iteration.
     176                 :            :  * Avg err ~= 0.195%
     177                 :            :  */
     178                 :          0 : static u32 cubic_root(u64 a)
     179                 :            : {
     180                 :            :         u32 x, b, shift;
     181                 :            :         /*
     182                 :            :          * cbrt(x) MSB values for x MSB values in [0..63].
     183                 :            :          * Precomputed then refined by hand - Willy Tarreau
     184                 :            :          *
     185                 :            :          * For x in [0..63],
     186                 :            :          *   v = cbrt(x << 18) - 1
     187                 :            :          *   cbrt(x) = (v[x] + 10) >> 6
     188                 :            :          */
     189                 :            :         static const u8 v[] = {
     190                 :            :                 /* 0x00 */    0,   54,   54,   54,  118,  118,  118,  118,
     191                 :            :                 /* 0x08 */  123,  129,  134,  138,  143,  147,  151,  156,
     192                 :            :                 /* 0x10 */  157,  161,  164,  168,  170,  173,  176,  179,
     193                 :            :                 /* 0x18 */  181,  185,  187,  190,  192,  194,  197,  199,
     194                 :            :                 /* 0x20 */  200,  202,  204,  206,  209,  211,  213,  215,
     195                 :            :                 /* 0x28 */  217,  219,  221,  222,  224,  225,  227,  229,
     196                 :            :                 /* 0x30 */  231,  232,  234,  236,  237,  239,  240,  242,
     197                 :            :                 /* 0x38 */  244,  245,  246,  248,  250,  251,  252,  254,
     198                 :            :         };
     199                 :            : 
     200                 :          0 :         b = fls64(a);
     201         [ #  # ]:          0 :         if (b < 7) {
     202                 :            :                 /* a in [0..63] */
     203                 :          0 :                 return ((u32)v[(u32)a] + 35) >> 6;
     204                 :            :         }
     205                 :            : 
     206                 :          0 :         b = ((b * 84) >> 8) - 1;
     207                 :          0 :         shift = (a >> (b * 3));
     208                 :            : 
     209                 :          0 :         x = ((u32)(((u32)v[shift] + 10) << b)) >> 6;
     210                 :            : 
     211                 :            :         /*
     212                 :            :          * Newton-Raphson iteration
     213                 :            :          *                         2
     214                 :            :          * x    = ( 2 * x  +  a / x  ) / 3
     215                 :            :          *  k+1          k         k
     216                 :            :          */
     217                 :          0 :         x = (2 * x + (u32)div64_u64(a, (u64)x * (u64)(x - 1)));
     218                 :          0 :         x = ((x * 341) >> 10);
     219                 :          0 :         return x;
     220                 :            : }
     221                 :            : 
     222                 :            : /*
     223                 :            :  * Compute congestion window to use.
     224                 :            :  */
     225                 :          0 : static inline void bictcp_update(struct bictcp *ca, u32 cwnd, u32 acked)
     226                 :            : {
     227                 :            :         u32 delta, bic_target, max_cnt;
     228                 :            :         u64 offs, t;
     229                 :            : 
     230                 :          0 :         ca->ack_cnt += acked;        /* count the number of ACKed packets */
     231                 :            : 
     232   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->last_cwnd == cwnd &&
     233                 :          0 :             (s32)(tcp_jiffies32 - ca->last_time) <= HZ / 32)
     234                 :          0 :                 return;
     235                 :            : 
     236                 :            :         /* The CUBIC function can update ca->cnt at most once per jiffy.
     237                 :            :          * On all cwnd reduction events, ca->epoch_start is set to 0,
     238                 :            :          * which will force a recalculation of ca->cnt.
     239                 :            :          */
     240   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->epoch_start && tcp_jiffies32 == ca->last_time)
     241                 :            :                 goto tcp_friendliness;
     242                 :            : 
     243                 :          0 :         ca->last_cwnd = cwnd;
     244                 :          0 :         ca->last_time = tcp_jiffies32;
     245                 :            : 
     246         [ #  # ]:          0 :         if (ca->epoch_start == 0) {
     247                 :          0 :                 ca->epoch_start = tcp_jiffies32;     /* record beginning */
     248                 :          0 :                 ca->ack_cnt = acked;                 /* start counting */
     249                 :          0 :                 ca->tcp_cwnd = cwnd;                 /* syn with cubic */
     250                 :            : 
     251         [ #  # ]:          0 :                 if (ca->last_max_cwnd <= cwnd) {
     252                 :          0 :                         ca->bic_K = 0;
     253                 :          0 :                         ca->bic_origin_point = cwnd;
     254                 :            :                 } else {
     255                 :            :                         /* Compute new K based on
     256                 :            :                          * (wmax-cwnd) * (srtt>>3 / HZ) / c * 2^(3*bictcp_HZ)
     257                 :            :                          */
     258                 :          0 :                         ca->bic_K = cubic_root(cube_factor
     259                 :          0 :                                                * (ca->last_max_cwnd - cwnd));
     260                 :          0 :                         ca->bic_origin_point = ca->last_max_cwnd;
     261                 :            :                 }
     262                 :            :         }
     263                 :            : 
     264                 :            :         /* cubic function - calc*/
     265                 :            :         /* calculate c * time^3 / rtt,
     266                 :            :          *  while considering overflow in calculation of time^3
     267                 :            :          * (so time^3 is done by using 64 bit)
     268                 :            :          * and without the support of division of 64bit numbers
     269                 :            :          * (so all divisions are done by using 32 bit)
     270                 :            :          *  also NOTE the unit of those veriables
     271                 :            :          *        time  = (t - K) / 2^bictcp_HZ
     272                 :            :          *        c = bic_scale >> 10
     273                 :            :          * rtt  = (srtt >> 3) / HZ
     274                 :            :          * !!! The following code does not have overflow problems,
     275                 :            :          * if the cwnd < 1 million packets !!!
     276                 :            :          */
     277                 :            : 
     278                 :          0 :         t = (s32)(tcp_jiffies32 - ca->epoch_start);
     279                 :          0 :         t += msecs_to_jiffies(ca->delay_min >> 3);
     280                 :            :         /* change the unit from HZ to bictcp_HZ */
     281                 :          0 :         t <<= BICTCP_HZ;
     282                 :          0 :         do_div(t, HZ);
     283                 :            : 
     284         [ #  # ]:          0 :         if (t < ca->bic_K)                /* t - K */
     285                 :          0 :                 offs = ca->bic_K - t;
     286                 :            :         else
     287                 :          0 :                 offs = t - ca->bic_K;
     288                 :            : 
     289                 :            :         /* c/rtt * (t-K)^3 */
     290                 :          0 :         delta = (cube_rtt_scale * offs * offs * offs) >> (10+3*BICTCP_HZ);
     291         [ #  # ]:          0 :         if (t < ca->bic_K)                            /* below origin*/
     292                 :          0 :                 bic_target = ca->bic_origin_point - delta;
     293                 :            :         else                                          /* above origin*/
     294                 :          0 :                 bic_target = ca->bic_origin_point + delta;
     295                 :            : 
     296                 :            :         /* cubic function - calc bictcp_cnt*/
     297         [ #  # ]:          0 :         if (bic_target > cwnd) {
     298                 :          0 :                 ca->cnt = cwnd / (bic_target - cwnd);
     299                 :            :         } else {
     300                 :          0 :                 ca->cnt = 100 * cwnd;              /* very small increment*/
     301                 :            :         }
     302                 :            : 
     303                 :            :         /*
     304                 :            :          * The initial growth of cubic function may be too conservative
     305                 :            :          * when the available bandwidth is still unknown.
     306                 :            :          */
     307   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->last_max_cwnd == 0 && ca->cnt > 20)
     308                 :          0 :                 ca->cnt = 20;        /* increase cwnd 5% per RTT */
     309                 :            : 
     310                 :            : tcp_friendliness:
     311                 :            :         /* TCP Friendly */
     312         [ #  # ]:          0 :         if (tcp_friendliness) {
     313                 :          0 :                 u32 scale = beta_scale;
     314                 :            : 
     315                 :          0 :                 delta = (cwnd * scale) >> 3;
     316         [ #  # ]:          0 :                 while (ca->ack_cnt > delta) {             /* update tcp cwnd */
     317                 :          0 :                         ca->ack_cnt -= delta;
     318                 :          0 :                         ca->tcp_cwnd++;
     319                 :            :                 }
     320                 :            : 
     321         [ #  # ]:          0 :                 if (ca->tcp_cwnd > cwnd) {        /* if bic is slower than tcp */
     322                 :          0 :                         delta = ca->tcp_cwnd - cwnd;
     323                 :          0 :                         max_cnt = cwnd / delta;
     324         [ #  # ]:          0 :                         if (ca->cnt > max_cnt)
     325                 :          0 :                                 ca->cnt = max_cnt;
     326                 :            :                 }
     327                 :            :         }
     328                 :            : 
     329                 :            :         /* The maximum rate of cwnd increase CUBIC allows is 1 packet per
     330                 :            :          * 2 packets ACKed, meaning cwnd grows at 1.5x per RTT.
     331                 :            :          */
     332                 :          0 :         ca->cnt = max(ca->cnt, 2U);
     333                 :            : }
     334                 :            : 
     335                 :          0 : static void bictcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
     336                 :            : {
     337                 :            :         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     338                 :            :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     339                 :            : 
     340         [ #  # ]:          0 :         if (!tcp_is_cwnd_limited(sk))
     341                 :            :                 return;
     342                 :            : 
     343         [ #  # ]:          0 :         if (tcp_in_slow_start(tp)) {
     344   [ #  #  #  # ]:          0 :                 if (hystart && after(ack, ca->end_seq))
     345                 :            :                         bictcp_hystart_reset(sk);
     346                 :          0 :                 acked = tcp_slow_start(tp, acked);
     347         [ #  # ]:          0 :                 if (!acked)
     348                 :            :                         return;
     349                 :            :         }
     350                 :          0 :         bictcp_update(ca, tp->snd_cwnd, acked);
     351                 :          0 :         tcp_cong_avoid_ai(tp, ca->cnt, acked);
     352                 :            : }
     353                 :            : 
     354                 :          0 : static u32 bictcp_recalc_ssthresh(struct sock *sk)
     355                 :            : {
     356                 :            :         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     357                 :            :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     358                 :            : 
     359                 :          0 :         ca->epoch_start = 0; /* end of epoch */
     360                 :            : 
     361                 :            :         /* Wmax and fast convergence */
     362   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (tp->snd_cwnd < ca->last_max_cwnd && fast_convergence)
     363                 :          0 :                 ca->last_max_cwnd = (tp->snd_cwnd * (BICTCP_BETA_SCALE + beta))
     364                 :          0 :                         / (2 * BICTCP_BETA_SCALE);
     365                 :            :         else
     366                 :          0 :                 ca->last_max_cwnd = tp->snd_cwnd;
     367                 :            : 
     368                 :          0 :         return max((tp->snd_cwnd * beta) / BICTCP_BETA_SCALE, 2U);
     369                 :            : }
     370                 :            : 
     371                 :          0 : static void bictcp_state(struct sock *sk, u8 new_state)
     372                 :            : {
     373         [ #  # ]:          0 :         if (new_state == TCP_CA_Loss) {
     374                 :            :                 bictcp_reset(inet_csk_ca(sk));
     375                 :            :                 bictcp_hystart_reset(sk);
     376                 :            :         }
     377                 :          0 : }
     378                 :            : 
     379                 :          0 : static void hystart_update(struct sock *sk, u32 delay)
     380                 :            : {
     381                 :            :         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     382                 :            :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     383                 :            : 
     384         [ #  # ]:          0 :         if (ca->found & hystart_detect)
     385                 :          0 :                 return;
     386                 :            : 
     387         [ #  # ]:          0 :         if (hystart_detect & HYSTART_ACK_TRAIN) {
     388                 :          0 :                 u32 now = bictcp_clock();
     389                 :            : 
     390                 :            :                 /* first detection parameter - ack-train detection */
     391         [ #  # ]:          0 :                 if ((s32)(now - ca->last_ack) <= hystart_ack_delta) {
     392                 :          0 :                         ca->last_ack = now;
     393         [ #  # ]:          0 :                         if ((s32)(now - ca->round_start) > ca->delay_min >> 4) {
     394                 :          0 :                                 ca->found |= HYSTART_ACK_TRAIN;
     395                 :          0 :                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
     396                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTTRAINDETECT);
     397                 :          0 :                                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk),
     398                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTTRAINCWND,
     399                 :            :                                               tp->snd_cwnd);
     400                 :          0 :                                 tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd;
     401                 :            :                         }
     402                 :            :                 }
     403                 :            :         }
     404                 :            : 
     405         [ #  # ]:          0 :         if (hystart_detect & HYSTART_DELAY) {
     406                 :            :                 /* obtain the minimum delay of more than sampling packets */
     407         [ #  # ]:          0 :                 if (ca->curr_rtt > delay)
     408                 :          0 :                         ca->curr_rtt = delay;
     409         [ #  # ]:          0 :                 if (ca->sample_cnt < HYSTART_MIN_SAMPLES) {
     410   [ #  #  #  # ]:          0 :                         if (ca->curr_rtt == 0 || ca->curr_rtt > delay)
     411                 :          0 :                                 ca->curr_rtt = delay;
     412                 :            : 
     413                 :          0 :                         ca->sample_cnt++;
     414                 :            :                 } else {
     415         [ #  # ]:          0 :                         if (ca->curr_rtt > ca->delay_min +
     416                 :          0 :                             HYSTART_DELAY_THRESH(ca->delay_min >> 3)) {
     417                 :          0 :                                 ca->found |= HYSTART_DELAY;
     418                 :          0 :                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
     419                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTDELAYDETECT);
     420                 :          0 :                                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk),
     421                 :            :                                               LINUX_MIB_TCPHYSTARTDELAYCWND,
     422                 :            :                                               tp->snd_cwnd);
     423                 :          0 :                                 tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd;
     424                 :            :                         }
     425                 :            :                 }
     426                 :            :         }
     427                 :            : }
     428                 :            : 
     429                 :            : /* Track delayed acknowledgment ratio using sliding window
     430                 :            :  * ratio = (15*ratio + sample) / 16
     431                 :            :  */
     432                 :          0 : static void bictcp_acked(struct sock *sk, const struct ack_sample *sample)
     433                 :            : {
     434                 :            :         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
     435                 :            :         struct bictcp *ca = inet_csk_ca(sk);
     436                 :            :         u32 delay;
     437                 :            : 
     438                 :            :         /* Some calls are for duplicates without timetamps */
     439         [ #  # ]:          0 :         if (sample->rtt_us < 0)
     440                 :            :                 return;
     441                 :            : 
     442                 :            :         /* Discard delay samples right after fast recovery */
     443   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->epoch_start && (s32)(tcp_jiffies32 - ca->epoch_start) < HZ)
     444                 :            :                 return;
     445                 :            : 
     446                 :          0 :         delay = (sample->rtt_us << 3) / USEC_PER_MSEC;
     447         [ #  # ]:          0 :         if (delay == 0)
     448                 :            :                 delay = 1;
     449                 :            : 
     450                 :            :         /* first time call or link delay decreases */
     451   [ #  #  #  # ]:          0 :         if (ca->delay_min == 0 || ca->delay_min > delay)
     452                 :          0 :                 ca->delay_min = delay;
     453                 :            : 
     454                 :            :         /* hystart triggers when cwnd is larger than some threshold */
     455   [ #  #  #  #  :          0 :         if (hystart && tcp_in_slow_start(tp) &&
                   #  # ]
     456                 :          0 :             tp->snd_cwnd >= hystart_low_window)
     457                 :          0 :                 hystart_update(sk, delay);
     458                 :            : }
     459                 :            : 
     460                 :            : static struct tcp_congestion_ops cubictcp __read_mostly = {
     461                 :            :         .init           = bictcp_init,
     462                 :            :         .ssthresh       = bictcp_recalc_ssthresh,
     463                 :            :         .cong_avoid     = bictcp_cong_avoid,
     464                 :            :         .set_state      = bictcp_state,
     465                 :            :         .undo_cwnd      = tcp_reno_undo_cwnd,
     466                 :            :         .cwnd_event     = bictcp_cwnd_event,
     467                 :            :         .pkts_acked     = bictcp_acked,
     468                 :            :         .owner          = THIS_MODULE,
     469                 :            :         .name           = "cubic",
     470                 :            : };
     471                 :            : 
     472                 :        207 : static int __init cubictcp_register(void)
     473                 :            : {
     474                 :            :         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct bictcp) > ICSK_CA_PRIV_SIZE);
     475                 :            : 
     476                 :            :         /* Precompute a bunch of the scaling factors that are used per-packet
     477                 :            :          * based on SRTT of 100ms
     478                 :            :          */
     479                 :            : 
     480                 :        414 :         beta_scale = 8*(BICTCP_BETA_SCALE+beta) / 3
     481                 :        207 :                 / (BICTCP_BETA_SCALE - beta);
     482                 :            : 
     483                 :        207 :         cube_rtt_scale = (bic_scale * 10);      /* 1024*c/rtt */
     484                 :            : 
     485                 :            :         /* calculate the "K" for (wmax-cwnd) = c/rtt * K^3
     486                 :            :          *  so K = cubic_root( (wmax-cwnd)*rtt/c )
     487                 :            :          * the unit of K is bictcp_HZ=2^10, not HZ
     488                 :            :          *
     489                 :            :          *  c = bic_scale >> 10
     490                 :            :          *  rtt = 100ms
     491                 :            :          *
     492                 :            :          * the following code has been designed and tested for
     493                 :            :          * cwnd < 1 million packets
     494                 :            :          * RTT < 100 seconds
     495                 :            :          * HZ < 1,000,00  (corresponding to 10 nano-second)
     496                 :            :          */
     497                 :            : 
     498                 :            :         /* 1/c * 2^2*bictcp_HZ * srtt */
     499                 :        207 :         cube_factor = 1ull << (10+3*BICTCP_HZ); /* 2^40 */
     500                 :            : 
     501                 :            :         /* divide by bic_scale and by constant Srtt (100ms) */
     502   [ -  +  #  #  :        207 :         do_div(cube_factor, bic_scale * 10);
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  -  +  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
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          #  #  #  #  #  
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          #  #  #  #  #  
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          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
          #  #  #  #  #  
                #  -  + ]
     503                 :            : 
     504                 :        207 :         return tcp_register_congestion_control(&cubictcp);
     505                 :            : }
     506                 :            : 
     507                 :          0 : static void __exit cubictcp_unregister(void)
     508                 :            : {
     509                 :          0 :         tcp_unregister_congestion_control(&cubictcp);
     510                 :          0 : }
     511                 :            : 
     512                 :            : module_init(cubictcp_register);
     513                 :            : module_exit(cubictcp_unregister);
     514                 :            : 
     515                 :            : MODULE_AUTHOR("Sangtae Ha, Stephen Hemminger");
     516                 :            : MODULE_LICENSE("GPL");
     517                 :            : MODULE_DESCRIPTION("CUBIC TCP");
     518                 :            : MODULE_VERSION("2.3");

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