linux拥塞控制（二） 模块的选择

在分析三次握手的流程时，我们知道当收到ack或synack时都要调用下面这个函数：

int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
             struct tcphdr *th, unsigned len)
{
    ......
    switch (sk->sk_state) {

    case TCP_SYN_SENT://主机发送syn包后，状态为TCP_SYN_SENT；当我们收到synack时，就会调用
                        tcp_rcv_synsent_state_process函数
        queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th, len）；//函数会调用
                                        tcp_init_congestion_control进行拥塞控制初始化
    ......
    }

    ......
    /* step 5: check the ACK field */
    if (th->ack) {//主机发送synack包后，收到的ack或者为第一个数据包的ack
        int acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) > 0;

        switch (sk->sk_state) {
        case TCP_SYN_RECV://主机发送synack后，状态变为TCP_SYN_RCV,至于为什么没有立即变为
                            ESTABLISHED，以后再说
                ......
                tcp_init_congestion_control(sk);//设置拥塞控制机制
                ......
            break;
        ......
    } else
        goto discard;
    ......
}

分析tcp_init_congestion_control函数：

void tcp_init_congestion_control(struct sock *sk)
{
    struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
    struct tcp_congestion_ops *ca;

    /* if no choice made yet assign the current value set as default */
    if (icsk->icsk_ca_ops == &tcp_init_congestion_ops) {//在tcp_v4_init_sock函数中，我们
icsk->icsk_ca_ops = &tcp_init_congestion_ops
        rcu_read_lock();
        list_for_each_entry_rcu(ca, &tcp_cong_list, list) {//遍历查找第一个active的拥塞模
                                                             块，并设置为连接的拥塞控制
            if (try_module_get(ca->owner)) {//模块存在并且模块是live（不为
                                              MODULE_STATE_GOING）
                icsk->icsk_ca_ops = ca;
                break;
            }

            /* fallback to next available */
        }
        rcu_read_unlock();
    }

    if (icsk->icsk_ca_ops->init)
        icsk->icsk_ca_ops->init(sk);//拥塞控制钩子中的init函数非空，就调用init进行初始化；连接建立时才会调用这个函数，所以如果要在连接刚建立时进行操作，可以在init函数中添加你的代码，毕竟拥塞控制是模块插入的，不必修改内核
}

内核是在tcp_cong_list中查找第一个active的拥塞控制模块并设置为当前连接的拥塞控制策略，在拥塞模块注册的时候是将模块插到链表的末尾；如果要使它起作用，必须设置

sysctl -w net.ipv4.tcp_congestion_control=(your congestion control ops name)

这个设置的作用是在你的拥塞控制放到链表的第一个节点位置上；早期版本的内核，如2.6.18，在注册时是将模块插到链表的头部，所以不用设置就会在下个连接建立时被设置。

在sysctl_net_ipv4.c中

{
        .procname    = "tcp_congestion_control",
        .mode        = 0644,
        .maxlen        = TCP_CA_NAME_MAX,
        .proc_handler    = proc_tcp_congestion_control,//procfs提供的回调函数
    },

当我们通过sysctl -w操作时，就会调用回调函数：

static int proc_tcp_congestion_control(ctl_table *ctl, int write,
                 void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
{
    char val[TCP_CA_NAME_MAX];
    ctl_table tbl = {
        .data = val,//拥塞模块的名字
        .maxlen = TCP_CA_NAME_MAX,//拥塞模块的名字最长大小
    };
    int ret;

    tcp_get_default_congestion_control(val);//获得当前使用的拥塞控制，及链表的首节点

    ret = proc_dostring(&tbl, write, buffer, lenp, ppos);//将用户层buffer里面的东西拷贝到
                                                           tbl.data，buffer里面保存着我们
                                                           通过sysctl -w设定的字符串
    if (write && ret == 0)
        ret = tcp_set_default_congestion_control(val);//将我们设定的拥塞控制放到链表的首位置
    return ret;
}

int tcp_set_default_congestion_control(const char *name)
{
    struct tcp_congestion_ops *ca;
    int ret = -ENOENT;

    spin_lock(&tcp_cong_list_lock);
    ca = tcp_ca_find(name);//查找链表中是否已经存在将操作的拥塞控制模块
#ifdef CONFIG_MODULES
    if (!ca && capable(CAP_NET_ADMIN)) {
        spin_unlock(&tcp_cong_list_lock);

        request_module("tcp_%s", name);
        spin_lock(&tcp_cong_list_lock);
        ca = tcp_ca_find(name);
    }
#endif

    if (ca) {//模块存在
        ca->flags |= TCP_CONG_NON_RESTRICTED;    /* default is always allowed */
        list_move(&ca->list, &tcp_cong_list);//将需要设置的模块插入链表的首位置
        ret = 0;
    }
    spin_unlock(&tcp_cong_list_lock);

    return ret;
}

关于sysctl及procfs以后再分析