netfilter: x_tables: use NFPROTO_* in extensions
[linux-2.6.git] / net / ipv4 / tcp_hybla.c
1 /*
2  * TCP HYBLA
3  *
4  * TCP-HYBLA Congestion control algorithm, based on:
5  *   C.Caini, R.Firrincieli, "TCP-Hybla: A TCP Enhancement
6  *   for Heterogeneous Networks",
7  *   International Journal on satellite Communications,
8  *                                     September 2004
9  *    Daniele Lacamera
10  *    root at danielinux.net
11  */
12
13 #include <linux/module.h>
14 #include <net/tcp.h>
15
16 /* Tcp Hybla structure. */
17 struct hybla {
18         u8    hybla_en;
19         u32   snd_cwnd_cents; /* Keeps increment values when it is <1, <<7 */
20         u32   rho;            /* Rho parameter, integer part  */
21         u32   rho2;           /* Rho * Rho, integer part */
22         u32   rho_3ls;        /* Rho parameter, <<3 */
23         u32   rho2_7ls;       /* Rho^2, <<7     */
24         u32   minrtt;         /* Minimum smoothed round trip time value seen */
25 };
26
27 /* Hybla reference round trip time (default= 1/40 sec = 25 ms),
28    expressed in jiffies */
29 static int rtt0 = 25;
30 module_param(rtt0, int, 0644);
31 MODULE_PARM_DESC(rtt0, "reference rout trip time (ms)");
32
33
34 /* This is called to refresh values for hybla parameters */
35 static inline void hybla_recalc_param (struct sock *sk)
36 {
37         struct hybla *ca = inet_csk_ca(sk);
38
39         ca->rho_3ls = max_t(u32, tcp_sk(sk)->srtt / msecs_to_jiffies(rtt0), 8);
40         ca->rho = ca->rho_3ls >> 3;
41         ca->rho2_7ls = (ca->rho_3ls * ca->rho_3ls) << 1;
42         ca->rho2 = ca->rho2_7ls >>7;
43 }
44
45 static void hybla_init(struct sock *sk)
46 {
47         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
48         struct hybla *ca = inet_csk_ca(sk);
49
50         ca->rho = 0;
51         ca->rho2 = 0;
52         ca->rho_3ls = 0;
53         ca->rho2_7ls = 0;
54         ca->snd_cwnd_cents = 0;
55         ca->hybla_en = 1;
56         tp->snd_cwnd = 2;
57         tp->snd_cwnd_clamp = 65535;
58
59         /* 1st Rho measurement based on initial srtt */
60         hybla_recalc_param(sk);
61
62         /* set minimum rtt as this is the 1st ever seen */
63         ca->minrtt = tp->srtt;
64         tp->snd_cwnd = ca->rho;
65 }
66
67 static void hybla_state(struct sock *sk, u8 ca_state)
68 {
69         struct hybla *ca = inet_csk_ca(sk);
70         ca->hybla_en = (ca_state == TCP_CA_Open);
71 }
72
73 static inline u32 hybla_fraction(u32 odds)
74 {
75         static const u32 fractions[] = {
76                 128, 139, 152, 165, 181, 197, 215, 234,
77         };
78
79         return (odds < ARRAY_SIZE(fractions)) ? fractions[odds] : 128;
80 }
81
82 /* TCP Hybla main routine.
83  * This is the algorithm behavior:
84  *     o Recalc Hybla parameters if min_rtt has changed
85  *     o Give cwnd a new value based on the model proposed
86  *     o remember increments <1
87  */
88 static void hybla_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 in_flight)
89 {
90         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
91         struct hybla *ca = inet_csk_ca(sk);
92         u32 increment, odd, rho_fractions;
93         int is_slowstart = 0;
94
95         /*  Recalculate rho only if this srtt is the lowest */
96         if (tp->srtt < ca->minrtt){
97                 hybla_recalc_param(sk);
98                 ca->minrtt = tp->srtt;
99         }
100
101         if (!tcp_is_cwnd_limited(sk, in_flight))
102                 return;
103
104         if (!ca->hybla_en) {
105                 tcp_reno_cong_avoid(sk, ack, in_flight);
106                 return;
107         }
108
109         if (ca->rho == 0)
110                 hybla_recalc_param(sk);
111
112         rho_fractions = ca->rho_3ls - (ca->rho << 3);
113
114         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh) {
115                 /*
116                  * slow start
117                  *      INC = 2^RHO - 1
118                  * This is done by splitting the rho parameter
119                  * into 2 parts: an integer part and a fraction part.
120                  * Inrement<<7 is estimated by doing:
121                  *             [2^(int+fract)]<<7
122                  * that is equal to:
123                  *             (2^int)  *  [(2^fract) <<7]
124                  * 2^int is straightly computed as 1<<int,
125                  * while we will use hybla_slowstart_fraction_increment() to
126                  * calculate 2^fract in a <<7 value.
127                  */
128                 is_slowstart = 1;
129                 increment = ((1 << ca->rho) * hybla_fraction(rho_fractions))
130                         - 128;
131         } else {
132                 /*
133                  * congestion avoidance
134                  * INC = RHO^2 / W
135                  * as long as increment is estimated as (rho<<7)/window
136                  * it already is <<7 and we can easily count its fractions.
137                  */
138                 increment = ca->rho2_7ls / tp->snd_cwnd;
139                 if (increment < 128)
140                         tp->snd_cwnd_cnt++;
141         }
142
143         odd = increment % 128;
144         tp->snd_cwnd += increment >> 7;
145         ca->snd_cwnd_cents += odd;
146
147         /* check when fractions goes >=128 and increase cwnd by 1. */
148         while (ca->snd_cwnd_cents >= 128) {
149                 tp->snd_cwnd++;
150                 ca->snd_cwnd_cents -= 128;
151                 tp->snd_cwnd_cnt = 0;
152         }
153
154         /* clamp down slowstart cwnd to ssthresh value. */
155         if (is_slowstart)
156                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
157
158         tp->snd_cwnd = min_t(u32, tp->snd_cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
159 }
160
161 static struct tcp_congestion_ops tcp_hybla = {
162         .init           = hybla_init,
163         .ssthresh       = tcp_reno_ssthresh,
164         .min_cwnd       = tcp_reno_min_cwnd,
165         .cong_avoid     = hybla_cong_avoid,
166         .set_state      = hybla_state,
167
168         .owner          = THIS_MODULE,
169         .name           = "hybla"
170 };
171
172 static int __init hybla_register(void)
173 {
174         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct hybla) > ICSK_CA_PRIV_SIZE);
175         return tcp_register_congestion_control(&tcp_hybla);
176 }
177
178 static void __exit hybla_unregister(void)
179 {
180         tcp_unregister_congestion_control(&tcp_hybla);
181 }
182
183 module_init(hybla_register);
184 module_exit(hybla_unregister);
185
186 MODULE_AUTHOR("Daniele Lacamera");
187 MODULE_LICENSE("GPL");
188 MODULE_DESCRIPTION("TCP Hybla");