net/ipv4/tcp_recovery.c

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