[TCP] Congestion control (modulo lp, bic): use BUILD_BUG_ON
[linux-2.6.git] / net / ipv4 / tcp_highspeed.c
1 /*
2  * Sally Floyd's High Speed TCP (RFC 3649) congestion control
3  *
4  * See http://www.icir.org/floyd/hstcp.html
5  *
6  * John Heffner <jheffner@psc.edu>
7  */
8
9 #include <linux/module.h>
10 #include <net/tcp.h>
11
12
13 /* From AIMD tables from RFC 3649 appendix B,
14  * with fixed-point MD scaled <<8.
15  */
16 static const struct hstcp_aimd_val {
17         unsigned int cwnd;
18         unsigned int md;
19 } hstcp_aimd_vals[] = {
20  {     38,  128, /*  0.50 */ },
21  {    118,  112, /*  0.44 */ },
22  {    221,  104, /*  0.41 */ },
23  {    347,   98, /*  0.38 */ },
24  {    495,   93, /*  0.37 */ },
25  {    663,   89, /*  0.35 */ },
26  {    851,   86, /*  0.34 */ },
27  {   1058,   83, /*  0.33 */ },
28  {   1284,   81, /*  0.32 */ },
29  {   1529,   78, /*  0.31 */ },
30  {   1793,   76, /*  0.30 */ },
31  {   2076,   74, /*  0.29 */ },
32  {   2378,   72, /*  0.28 */ },
33  {   2699,   71, /*  0.28 */ },
34  {   3039,   69, /*  0.27 */ },
35  {   3399,   68, /*  0.27 */ },
36  {   3778,   66, /*  0.26 */ },
37  {   4177,   65, /*  0.26 */ },
38  {   4596,   64, /*  0.25 */ },
39  {   5036,   62, /*  0.25 */ },
40  {   5497,   61, /*  0.24 */ },
41  {   5979,   60, /*  0.24 */ },
42  {   6483,   59, /*  0.23 */ },
43  {   7009,   58, /*  0.23 */ },
44  {   7558,   57, /*  0.22 */ },
45  {   8130,   56, /*  0.22 */ },
46  {   8726,   55, /*  0.22 */ },
47  {   9346,   54, /*  0.21 */ },
48  {   9991,   53, /*  0.21 */ },
49  {  10661,   52, /*  0.21 */ },
50  {  11358,   52, /*  0.20 */ },
51  {  12082,   51, /*  0.20 */ },
52  {  12834,   50, /*  0.20 */ },
53  {  13614,   49, /*  0.19 */ },
54  {  14424,   48, /*  0.19 */ },
55  {  15265,   48, /*  0.19 */ },
56  {  16137,   47, /*  0.19 */ },
57  {  17042,   46, /*  0.18 */ },
58  {  17981,   45, /*  0.18 */ },
59  {  18955,   45, /*  0.18 */ },
60  {  19965,   44, /*  0.17 */ },
61  {  21013,   43, /*  0.17 */ },
62  {  22101,   43, /*  0.17 */ },
63  {  23230,   42, /*  0.17 */ },
64  {  24402,   41, /*  0.16 */ },
65  {  25618,   41, /*  0.16 */ },
66  {  26881,   40, /*  0.16 */ },
67  {  28193,   39, /*  0.16 */ },
68  {  29557,   39, /*  0.15 */ },
69  {  30975,   38, /*  0.15 */ },
70  {  32450,   38, /*  0.15 */ },
71  {  33986,   37, /*  0.15 */ },
72  {  35586,   36, /*  0.14 */ },
73  {  37253,   36, /*  0.14 */ },
74  {  38992,   35, /*  0.14 */ },
75  {  40808,   35, /*  0.14 */ },
76  {  42707,   34, /*  0.13 */ },
77  {  44694,   33, /*  0.13 */ },
78  {  46776,   33, /*  0.13 */ },
79  {  48961,   32, /*  0.13 */ },
80  {  51258,   32, /*  0.13 */ },
81  {  53677,   31, /*  0.12 */ },
82  {  56230,   30, /*  0.12 */ },
83  {  58932,   30, /*  0.12 */ },
84  {  61799,   29, /*  0.12 */ },
85  {  64851,   28, /*  0.11 */ },
86  {  68113,   28, /*  0.11 */ },
87  {  71617,   27, /*  0.11 */ },
88  {  75401,   26, /*  0.10 */ },
89  {  79517,   26, /*  0.10 */ },
90  {  84035,   25, /*  0.10 */ },
91  {  89053,   24, /*  0.10 */ },
92 };
93
94 #define HSTCP_AIMD_MAX  ARRAY_SIZE(hstcp_aimd_vals)
95
96 struct hstcp {
97         u32     ai;
98 };
99
100 static int max_ssthresh = 100;
101 module_param(max_ssthresh, int, 0644);
102 MODULE_PARM_DESC(max_ssthresh, "limited slow start threshold (RFC3742)");
103
104 static void hstcp_init(struct sock *sk)
105 {
106         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
107         struct hstcp *ca = inet_csk_ca(sk);
108
109         ca->ai = 0;
110
111         /* Ensure the MD arithmetic works.  This is somewhat pedantic,
112          * since I don't think we will see a cwnd this large. :) */
113         tp->snd_cwnd_clamp = min_t(u32, tp->snd_cwnd_clamp, 0xffffffff/128);
114 }
115
116 static void hstcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 adk, u32 rtt,
117                              u32 in_flight, int data_acked)
118 {
119         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
120         struct hstcp *ca = inet_csk_ca(sk);
121
122         if (!tcp_is_cwnd_limited(sk, in_flight))
123                 return;
124
125         if (tp->snd_cwnd <= tp->snd_ssthresh) {
126                 /* RFC3742: limited slow start
127                  * the window is increased by 1/K MSS for each arriving ACK,
128                  * for K = int(cwnd/(0.5 max_ssthresh))
129                  */
130                 if (max_ssthresh > 0 && tp->snd_cwnd > max_ssthresh) {
131                         u32 k = max(tp->snd_cwnd / (max_ssthresh >> 1), 1U);
132                         if (++tp->snd_cwnd_cnt >= k) {
133                                 if (tp->snd_cwnd < tp->snd_cwnd_clamp)
134                                         tp->snd_cwnd++;
135                                 tp->snd_cwnd_cnt = 0;
136                         }
137                 } else {
138                         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_cwnd_clamp)
139                                 tp->snd_cwnd++;
140                 }
141         } else {
142                 /* Update AIMD parameters.
143                  *
144                  * We want to guarantee that:
145                  *     hstcp_aimd_vals[ca->ai-1].cwnd <
146                  *     snd_cwnd <=
147                  *     hstcp_aimd_vals[ca->ai].cwnd
148                  */
149                 if (tp->snd_cwnd > hstcp_aimd_vals[ca->ai].cwnd) {
150                         while (tp->snd_cwnd > hstcp_aimd_vals[ca->ai].cwnd &&
151                                ca->ai < HSTCP_AIMD_MAX - 1)
152                                 ca->ai++;
153                 } else if (ca->ai && tp->snd_cwnd <= hstcp_aimd_vals[ca->ai-1].cwnd) {
154                         while (ca->ai && tp->snd_cwnd <= hstcp_aimd_vals[ca->ai-1].cwnd)
155                                 ca->ai--;
156                 }
157
158                 /* Do additive increase */
159                 if (tp->snd_cwnd < tp->snd_cwnd_clamp) {
160                         /* cwnd = cwnd + a(w) / cwnd */
161                         tp->snd_cwnd_cnt += ca->ai + 1;
162                         if (tp->snd_cwnd_cnt >= tp->snd_cwnd) {
163                                 tp->snd_cwnd_cnt -= tp->snd_cwnd;
164                                 tp->snd_cwnd++;
165                         }
166                 }
167         }
168 }
169
170 static u32 hstcp_ssthresh(struct sock *sk)
171 {
172         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
173         const struct hstcp *ca = inet_csk_ca(sk);
174
175         /* Do multiplicative decrease */
176         return max(tp->snd_cwnd - ((tp->snd_cwnd * hstcp_aimd_vals[ca->ai].md) >> 8), 2U);
177 }
178
179
180 static struct tcp_congestion_ops tcp_highspeed = {
181         .init           = hstcp_init,
182         .ssthresh       = hstcp_ssthresh,
183         .cong_avoid     = hstcp_cong_avoid,
184         .min_cwnd       = tcp_reno_min_cwnd,
185
186         .owner          = THIS_MODULE,
187         .name           = "highspeed"
188 };
189
190 static int __init hstcp_register(void)
191 {
192         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct hstcp) > ICSK_CA_PRIV_SIZE);
193         return tcp_register_congestion_control(&tcp_highspeed);
194 }
195
196 static void __exit hstcp_unregister(void)
197 {
198         tcp_unregister_congestion_control(&tcp_highspeed);
199 }
200
201 module_init(hstcp_register);
202 module_exit(hstcp_unregister);
203
204 MODULE_AUTHOR("John Heffner");
205 MODULE_LICENSE("GPL");
206 MODULE_DESCRIPTION("High Speed TCP");