GNU Linux-libre 4.19.211-gnu1
[releases.git] / net / ipv4 / tcp_recovery.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 #include <linux/tcp.h>
3 #include <net/tcp.h>
4
5 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6 {
7         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
8
9         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
10         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
11                 /* Account for retransmits that are lost again */
12                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
13                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
14                 NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT,
15                               tcp_skb_pcount(skb));
16         }
17 }
18
19 static bool tcp_rack_sent_after(u64 t1, u64 t2, u32 seq1, u32 seq2)
20 {
21         return t1 > t2 || (t1 == t2 && after(seq1, seq2));
22 }
23
24 static u32 tcp_rack_reo_wnd(const struct sock *sk)
25 {
26         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
27
28         if (!tp->reord_seen) {
29                 /* If reordering has not been observed, be aggressive during
30                  * the recovery or starting the recovery by DUPACK threshold.
31                  */
32                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state >= TCP_CA_Recovery)
33                         return 0;
34
35                 if (tp->sacked_out >= tp->reordering &&
36                     !(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_NO_DUPTHRESH))
37                         return 0;
38         }
39
40         /* To be more reordering resilient, allow min_rtt/4 settling delay.
41          * Use min_rtt instead of the smoothed RTT because reordering is
42          * often a path property and less related to queuing or delayed ACKs.
43          * Upon receiving DSACKs, linearly increase the window up to the
44          * smoothed RTT.
45          */
46         return min((tcp_min_rtt(tp) >> 2) * tp->rack.reo_wnd_steps,
47                    tp->srtt_us >> 3);
48 }
49
50 s32 tcp_rack_skb_timeout(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb, u32 reo_wnd)
51 {
52         return tp->rack.rtt_us + reo_wnd -
53                tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp);
54 }
55
56 /* RACK loss detection (IETF draft draft-ietf-tcpm-rack-01):
57  *
58  * Marks a packet lost, if some packet sent later has been (s)acked.
59  * The underlying idea is similar to the traditional dupthresh and FACK
60  * but they look at different metrics:
61  *
62  * dupthresh: 3 OOO packets delivered (packet count)
63  * FACK: sequence delta to highest sacked sequence (sequence space)
64  * RACK: sent time delta to the latest delivered packet (time domain)
65  *
66  * The advantage of RACK is it applies to both original and retransmitted
67  * packet and therefore is robust against tail losses. Another advantage
68  * is being more resilient to reordering by simply allowing some
69  * "settling delay", instead of tweaking the dupthresh.
70  *
71  * When tcp_rack_detect_loss() detects some packets are lost and we
72  * are not already in the CA_Recovery state, either tcp_rack_reo_timeout()
73  * or tcp_time_to_recover()'s "Trick#1: the loss is proven" code path will
74  * make us enter the CA_Recovery state.
75  */
76 static void tcp_rack_detect_loss(struct sock *sk, u32 *reo_timeout)
77 {
78         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
79         struct sk_buff *skb, *n;
80         u32 reo_wnd;
81
82         *reo_timeout = 0;
83         reo_wnd = tcp_rack_reo_wnd(sk);
84         list_for_each_entry_safe(skb, n, &tp->tsorted_sent_queue,
85                                  tcp_tsorted_anchor) {
86                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
87                 s32 remaining;
88
89                 /* Skip ones marked lost but not yet retransmitted */
90                 if ((scb->sacked & TCPCB_LOST) &&
91                     !(scb->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
92                         continue;
93
94                 if (!tcp_rack_sent_after(tp->rack.mstamp, skb->skb_mstamp,
95                                          tp->rack.end_seq, scb->end_seq))
96                         break;
97
98                 /* A packet is lost if it has not been s/acked beyond
99                  * the recent RTT plus the reordering window.
100                  */
101                 remaining = tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, reo_wnd);
102                 if (remaining <= 0) {
103                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
104                         list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
105                 } else {
106                         /* Record maximum wait time */
107                         *reo_timeout = max_t(u32, *reo_timeout, remaining);
108                 }
109         }
110 }
111
112 bool tcp_rack_mark_lost(struct sock *sk)
113 {
114         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
115         u32 timeout;
116
117         if (!tp->rack.advanced)
118                 return false;
119
120         /* Reset the advanced flag to avoid unnecessary queue scanning */
121         tp->rack.advanced = 0;
122         tcp_rack_detect_loss(sk, &timeout);
123         if (timeout) {
124                 timeout = usecs_to_jiffies(timeout) + TCP_TIMEOUT_MIN;
125                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_REO_TIMEOUT,
126                                           timeout, inet_csk(sk)->icsk_rto);
127         }
128         return !!timeout;
129 }
130
131 /* Record the most recently (re)sent time among the (s)acked packets
132  * This is "Step 3: Advance RACK.xmit_time and update RACK.RTT" from
133  * draft-cheng-tcpm-rack-00.txt
134  */
135 void tcp_rack_advance(struct tcp_sock *tp, u8 sacked, u32 end_seq,
136                       u64 xmit_time)
137 {
138         u32 rtt_us;
139
140         rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, xmit_time);
141         if (rtt_us < tcp_min_rtt(tp) && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
142                 /* If the sacked packet was retransmitted, it's ambiguous
143                  * whether the retransmission or the original (or the prior
144                  * retransmission) was sacked.
145                  *
146                  * If the original is lost, there is no ambiguity. Otherwise
147                  * we assume the original can be delayed up to aRTT + min_rtt.
148                  * the aRTT term is bounded by the fast recovery or timeout,
149                  * so it's at least one RTT (i.e., retransmission is at least
150                  * an RTT later).
151                  */
152                 return;
153         }
154         tp->rack.advanced = 1;
155         tp->rack.rtt_us = rtt_us;
156         if (tcp_rack_sent_after(xmit_time, tp->rack.mstamp,
157                                 end_seq, tp->rack.end_seq)) {
158                 tp->rack.mstamp = xmit_time;
159                 tp->rack.end_seq = end_seq;
160         }
161 }
162
163 /* We have waited long enough to accommodate reordering. Mark the expired
164  * packets lost and retransmit them.
165  */
166 void tcp_rack_reo_timeout(struct sock *sk)
167 {
168         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
169         u32 timeout, prior_inflight;
170
171         prior_inflight = tcp_packets_in_flight(tp);
172         tcp_rack_detect_loss(sk, &timeout);
173         if (prior_inflight != tcp_packets_in_flight(tp)) {
174                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery) {
175                         tcp_enter_recovery(sk, false);
176                         if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
177                                 tcp_cwnd_reduction(sk, 1, 0);
178                 }
179                 tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
180         }
181         if (inet_csk(sk)->icsk_pending != ICSK_TIME_RETRANS)
182                 tcp_rearm_rto(sk);
183 }
184
185 /* Updates the RACK's reo_wnd based on DSACK and no. of recoveries.
186  *
187  * If DSACK is received, increment reo_wnd by min_rtt/4 (upper bounded
188  * by srtt), since there is possibility that spurious retransmission was
189  * due to reordering delay longer than reo_wnd.
190  *
191  * Persist the current reo_wnd value for TCP_RACK_RECOVERY_THRESH (16)
192  * no. of successful recoveries (accounts for full DSACK-based loss
193  * recovery undo). After that, reset it to default (min_rtt/4).
194  *
195  * At max, reo_wnd is incremented only once per rtt. So that the new
196  * DSACK on which we are reacting, is due to the spurious retx (approx)
197  * after the reo_wnd has been updated last time.
198  *
199  * reo_wnd is tracked in terms of steps (of min_rtt/4), rather than
200  * absolute value to account for change in rtt.
201  */
202 void tcp_rack_update_reo_wnd(struct sock *sk, struct rate_sample *rs)
203 {
204         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
205
206         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_STATIC_REO_WND ||
207             !rs->prior_delivered)
208                 return;
209
210         /* Disregard DSACK if a rtt has not passed since we adjusted reo_wnd */
211         if (before(rs->prior_delivered, tp->rack.last_delivered))
212                 tp->rack.dsack_seen = 0;
213
214         /* Adjust the reo_wnd if update is pending */
215         if (tp->rack.dsack_seen) {
216                 tp->rack.reo_wnd_steps = min_t(u32, 0xFF,
217                                                tp->rack.reo_wnd_steps + 1);
218                 tp->rack.dsack_seen = 0;
219                 tp->rack.last_delivered = tp->delivered;
220                 tp->rack.reo_wnd_persist = TCP_RACK_RECOVERY_THRESH;
221         } else if (!tp->rack.reo_wnd_persist) {
222                 tp->rack.reo_wnd_steps = 1;
223         }
224 }
225
226 /* RFC6582 NewReno recovery for non-SACK connection. It simply retransmits
227  * the next unacked packet upon receiving
228  * a) three or more DUPACKs to start the fast recovery
229  * b) an ACK acknowledging new data during the fast recovery.
230  */
231 void tcp_newreno_mark_lost(struct sock *sk, bool snd_una_advanced)
232 {
233         const u8 state = inet_csk(sk)->icsk_ca_state;
234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
235
236         if ((state < TCP_CA_Recovery && tp->sacked_out >= tp->reordering) ||
237             (state == TCP_CA_Recovery && snd_una_advanced)) {
238                 struct sk_buff *skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
239                 u32 mss;
240
241                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST)
242                         return;
243
244                 mss = tcp_skb_mss(skb);
245                 if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && skb->len > mss)
246                         tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
247                                      mss, mss, GFP_ATOMIC);
248
249                 tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
250         }
251 }