TCP重传机制是保障TCP传输正确的重要机制，也是在网络传输中容易发生错误的地方。因此对于Linux如何实现TCP重传，需要仔细来分析其代码实现与工作机制。
1 TCP重传分类
TCP重传可以分为两大类：超时重传（RTO）和快速重传（Fast Recovery）,快速重传也可以分为两类：不启用sack的reno式重传和sack重传。因此我们可以将重传分为三类：1) Reno重传，2) Sack重传和3) RTO重传
本文主要介绍重传类型1,2.
2 TCP的函数调用流程
重传是发生在丢包的情况下，在进入重传前需要先判断接收到的ACK是否符合预期。在表面丢包的ACK（dup ACK）接收到时，TCP仍是按照其函数调用流程来工作。因此，首先来回顾一下TCP函数的整体调用关系，如下图所示：
图中没有体现出来拥塞控制算法的工作流程，这里简单说一下。
在tcp_ack( )中，会利用tcp_may_raise_cwnd( )来判断是否执行tcp_cong_avoid( )来增长窗口。
进入判断执行后，会利用register的tcp_cong_avoid函数来设置窗口增长。
在快要退出tcp_ack( )时，会执行tcp_update_pacing_rate( )，更新报文发送速率。
3 快速恢复
对于重传类型1,2，其会在tcp_ack( )函数中，调用tcp_fastretrans_alert( )来处理可疑的ack报文（包括dup ack），而是否进入fast recovery，需要tcp_fastretrans_alert( )调用time_tcp_time_to_recover( )来判断。
在原始的TCP协议栈中，分为以下6种情况来判断是否快速进入重传( recovery )阶段。
- 确认为丢包的情况( tp->lost_out )
- Duplicate ACK的数量大于阀值( tcp_dupack_heuristics( tp ) > tp->reordering )
- 如果使用RFC2988，判断队列头部是否超时
- 如果以上条件不能满足，但是sacked_out比较多，同时还没有可以发送的报文
- 假如是thin stream, 那么只要有duplicate ack就重传（只针对sack）
- 基于RFC5827的early retransmission判断
修改后的协议栈做了新的安排，具体如下：
- 删除条件3的判定，原代码为
- 增加对early retransmission的判断条件，代码如下：
增加的代码对packet_out大于阀值的情况进行处理：在推迟period_rtt时间后，判断是否进行early retransmission。
以上是在tcp_fastretrans_alert中进入recovery阶段的判断条件。
当判定满足后，执行tcp_enter_recovery( )函数, 其首先会初始化窗口减小( tcp_init_cwnd_reduction ), 然后设置tcp_ca_state ( open:0, disorder:1, cwr:2, recovery:3, loss:4) 为TCP_CA_Recovery。最后退出该函数，回到tcp_ack( )。
在tcp_ack( )中，会执行下一个函数tcp_xmit_recovery( ), 该函数调用tcp_xmit_retransmit_queue( ) 来重传丢失的报文。
搜索到丢失的报文保存在sk_buff skb里，如果需重传的skb是tcp_send_head，那么直接在tcp_write_xmit( )函数就发送报文；假如不在，那么调用tcp_retransmit_skb( ) -> __tcp_retransmit_skb( ) -> tcp_transmit_skb( ) 来发送重传的报文。
以上就是如何进入快速恢复并重传丢包的过程，涉及到重传类型1,2。将以上内容总结，可以得到如下的函数调用关系：
通过代码比较，在进入fast recovery的处理上，sack和reno ack没有太大的区别，除了在识别出thin stream后，sack能更快的执行恢复。下面补充几点工作机制：
1 除了重传报文，TCP还需要重新设置窗口值。执行完tcp_fastretrans_alert( ), 会执行tcp_cong_control，其会根据tcp_ca_state来执行tcp_cwnd_reduction( )，减小发送窗口（本段基于kernel4.0以上的流程，适用于BBR的分析）。
- 除了重传报文，TCP还需要重新设置窗口值。在执行tcp_fastretrans_alert( )前，tcp会先执行tcp_cong_avoid( )来设置窗口，假如进入重传，会执行tcp_init_cwnd_reduction( )，减小ssthresh。
- 在进入fast recovery后，发送窗口的设置是依据函数tcp_cwnd_reduction( )来计算，其会按照接受的dup ack和减小后的ssthresh来设置窗口大小。
- 退出快速恢复，还是在tcp_fastretrans_alert( )中进行判断退出，并执行tcp_end_cwnd_reduction( ),设置tcp_ca_event（传递给拥塞控制接口）为CA_EVENT_COMPLETE_CWR。