[NET_SCHED]: Use ktime as clocksource
[safe/jmp/linux-2.6] / net / sched / sch_hfsc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2003 Patrick McHardy, <kaber@trash.net>
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
7  * of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * 2003-10-17 - Ported from altq
10  */
11 /*
12  * Copyright (c) 1997-1999 Carnegie Mellon University. All Rights Reserved.
13  *
14  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and
15  * its documentation is hereby granted (including for commercial or
16  * for-profit use), provided that both the copyright notice and this
17  * permission notice appear in all copies of the software, derivative
18  * works, or modified versions, and any portions thereof.
19  *
20  * THIS SOFTWARE IS EXPERIMENTAL AND IS KNOWN TO HAVE BUGS, SOME OF
21  * WHICH MAY HAVE SERIOUS CONSEQUENCES.  CARNEGIE MELLON PROVIDES THIS
22  * SOFTWARE IN ITS ``AS IS'' CONDITION, AND ANY EXPRESS OR IMPLIED
23  * WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
24  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
25  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL CARNEGIE MELLON UNIVERSITY BE LIABLE
26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
27  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT
28  * OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR
29  * BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
30  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
31  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
32  * USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
33  * DAMAGE.
34  *
35  * Carnegie Mellon encourages (but does not require) users of this
36  * software to return any improvements or extensions that they make,
37  * and to grant Carnegie Mellon the rights to redistribute these
38  * changes without encumbrance.
39  */
40 /*
41  * H-FSC is described in Proceedings of SIGCOMM'97,
42  * "A Hierarchical Fair Service Curve Algorithm for Link-Sharing,
43  * Real-Time and Priority Service"
44  * by Ion Stoica, Hui Zhang, and T. S. Eugene Ng.
45  *
46  * Oleg Cherevko <olwi@aq.ml.com.ua> added the upperlimit for link-sharing.
47  * when a class has an upperlimit, the fit-time is computed from the
48  * upperlimit service curve.  the link-sharing scheduler does not schedule
49  * a class whose fit-time exceeds the current time.
50  */
51
52 #include <linux/kernel.h>
53 #include <linux/module.h>
54 #include <linux/types.h>
55 #include <linux/errno.h>
56 #include <linux/jiffies.h>
57 #include <linux/compiler.h>
58 #include <linux/spinlock.h>
59 #include <linux/skbuff.h>
60 #include <linux/string.h>
61 #include <linux/slab.h>
62 #include <linux/timer.h>
63 #include <linux/list.h>
64 #include <linux/rbtree.h>
65 #include <linux/init.h>
66 #include <linux/netdevice.h>
67 #include <linux/rtnetlink.h>
68 #include <linux/pkt_sched.h>
69 #include <net/pkt_sched.h>
70 #include <net/pkt_cls.h>
71 #include <asm/system.h>
72 #include <asm/div64.h>
73
74 /*
75  * kernel internal service curve representation:
76  *   coordinates are given by 64 bit unsigned integers.
77  *   x-axis: unit is clock count.
78  *   y-axis: unit is byte.
79  *
80  *   The service curve parameters are converted to the internal
81  *   representation. The slope values are scaled to avoid overflow.
82  *   the inverse slope values as well as the y-projection of the 1st
83  *   segment are kept in order to to avoid 64-bit divide operations
84  *   that are expensive on 32-bit architectures.
85  */
86
87 struct internal_sc
88 {
89         u64     sm1;    /* scaled slope of the 1st segment */
90         u64     ism1;   /* scaled inverse-slope of the 1st segment */
91         u64     dx;     /* the x-projection of the 1st segment */
92         u64     dy;     /* the y-projection of the 1st segment */
93         u64     sm2;    /* scaled slope of the 2nd segment */
94         u64     ism2;   /* scaled inverse-slope of the 2nd segment */
95 };
96
97 /* runtime service curve */
98 struct runtime_sc
99 {
100         u64     x;      /* current starting position on x-axis */
101         u64     y;      /* current starting position on y-axis */
102         u64     sm1;    /* scaled slope of the 1st segment */
103         u64     ism1;   /* scaled inverse-slope of the 1st segment */
104         u64     dx;     /* the x-projection of the 1st segment */
105         u64     dy;     /* the y-projection of the 1st segment */
106         u64     sm2;    /* scaled slope of the 2nd segment */
107         u64     ism2;   /* scaled inverse-slope of the 2nd segment */
108 };
109
110 enum hfsc_class_flags
111 {
112         HFSC_RSC = 0x1,
113         HFSC_FSC = 0x2,
114         HFSC_USC = 0x4
115 };
116
117 struct hfsc_class
118 {
119         u32             classid;        /* class id */
120         unsigned int    refcnt;         /* usage count */
121
122         struct gnet_stats_basic bstats;
123         struct gnet_stats_queue qstats;
124         struct gnet_stats_rate_est rate_est;
125         spinlock_t      *stats_lock;
126         unsigned int    level;          /* class level in hierarchy */
127         struct tcf_proto *filter_list;  /* filter list */
128         unsigned int    filter_cnt;     /* filter count */
129
130         struct hfsc_sched *sched;       /* scheduler data */
131         struct hfsc_class *cl_parent;   /* parent class */
132         struct list_head siblings;      /* sibling classes */
133         struct list_head children;      /* child classes */
134         struct Qdisc    *qdisc;         /* leaf qdisc */
135
136         struct rb_node el_node;         /* qdisc's eligible tree member */
137         struct rb_root vt_tree;         /* active children sorted by cl_vt */
138         struct rb_node vt_node;         /* parent's vt_tree member */
139         struct rb_root cf_tree;         /* active children sorted by cl_f */
140         struct rb_node cf_node;         /* parent's cf_heap member */
141         struct list_head hlist;         /* hash list member */
142         struct list_head dlist;         /* drop list member */
143
144         u64     cl_total;               /* total work in bytes */
145         u64     cl_cumul;               /* cumulative work in bytes done by
146                                            real-time criteria */
147
148         u64     cl_d;                   /* deadline*/
149         u64     cl_e;                   /* eligible time */
150         u64     cl_vt;                  /* virtual time */
151         u64     cl_f;                   /* time when this class will fit for
152                                            link-sharing, max(myf, cfmin) */
153         u64     cl_myf;                 /* my fit-time (calculated from this
154                                            class's own upperlimit curve) */
155         u64     cl_myfadj;              /* my fit-time adjustment (to cancel
156                                            history dependence) */
157         u64     cl_cfmin;               /* earliest children's fit-time (used
158                                            with cl_myf to obtain cl_f) */
159         u64     cl_cvtmin;              /* minimal virtual time among the
160                                            children fit for link-sharing
161                                            (monotonic within a period) */
162         u64     cl_vtadj;               /* intra-period cumulative vt
163                                            adjustment */
164         u64     cl_vtoff;               /* inter-period cumulative vt offset */
165         u64     cl_cvtmax;              /* max child's vt in the last period */
166         u64     cl_cvtoff;              /* cumulative cvtmax of all periods */
167         u64     cl_pcvtoff;             /* parent's cvtoff at initalization
168                                            time */
169
170         struct internal_sc cl_rsc;      /* internal real-time service curve */
171         struct internal_sc cl_fsc;      /* internal fair service curve */
172         struct internal_sc cl_usc;      /* internal upperlimit service curve */
173         struct runtime_sc cl_deadline;  /* deadline curve */
174         struct runtime_sc cl_eligible;  /* eligible curve */
175         struct runtime_sc cl_virtual;   /* virtual curve */
176         struct runtime_sc cl_ulimit;    /* upperlimit curve */
177
178         unsigned long   cl_flags;       /* which curves are valid */
179         unsigned long   cl_vtperiod;    /* vt period sequence number */
180         unsigned long   cl_parentperiod;/* parent's vt period sequence number*/
181         unsigned long   cl_nactive;     /* number of active children */
182 };
183
184 #define HFSC_HSIZE      16
185
186 struct hfsc_sched
187 {
188         u16     defcls;                         /* default class id */
189         struct hfsc_class root;                 /* root class */
190         struct list_head clhash[HFSC_HSIZE];    /* class hash */
191         struct rb_root eligible;                /* eligible tree */
192         struct list_head droplist;              /* active leaf class list (for
193                                                    dropping) */
194         struct sk_buff_head requeue;            /* requeued packet */
195         struct timer_list wd_timer;             /* watchdog timer */
196 };
197
198 #define HT_INFINITY     0xffffffffffffffffULL   /* infinite time value */
199
200
201 /*
202  * eligible tree holds backlogged classes being sorted by their eligible times.
203  * there is one eligible tree per hfsc instance.
204  */
205
206 static void
207 eltree_insert(struct hfsc_class *cl)
208 {
209         struct rb_node **p = &cl->sched->eligible.rb_node;
210         struct rb_node *parent = NULL;
211         struct hfsc_class *cl1;
212
213         while (*p != NULL) {
214                 parent = *p;
215                 cl1 = rb_entry(parent, struct hfsc_class, el_node);
216                 if (cl->cl_e >= cl1->cl_e)
217                         p = &parent->rb_right;
218                 else
219                         p = &parent->rb_left;
220         }
221         rb_link_node(&cl->el_node, parent, p);
222         rb_insert_color(&cl->el_node, &cl->sched->eligible);
223 }
224
225 static inline void
226 eltree_remove(struct hfsc_class *cl)
227 {
228         rb_erase(&cl->el_node, &cl->sched->eligible);
229 }
230
231 static inline void
232 eltree_update(struct hfsc_class *cl)
233 {
234         eltree_remove(cl);
235         eltree_insert(cl);
236 }
237
238 /* find the class with the minimum deadline among the eligible classes */
239 static inline struct hfsc_class *
240 eltree_get_mindl(struct hfsc_sched *q, u64 cur_time)
241 {
242         struct hfsc_class *p, *cl = NULL;
243         struct rb_node *n;
244
245         for (n = rb_first(&q->eligible); n != NULL; n = rb_next(n)) {
246                 p = rb_entry(n, struct hfsc_class, el_node);
247                 if (p->cl_e > cur_time)
248                         break;
249                 if (cl == NULL || p->cl_d < cl->cl_d)
250                         cl = p;
251         }
252         return cl;
253 }
254
255 /* find the class with minimum eligible time among the eligible classes */
256 static inline struct hfsc_class *
257 eltree_get_minel(struct hfsc_sched *q)
258 {
259         struct rb_node *n;
260
261         n = rb_first(&q->eligible);
262         if (n == NULL)
263                 return NULL;
264         return rb_entry(n, struct hfsc_class, el_node);
265 }
266
267 /*
268  * vttree holds holds backlogged child classes being sorted by their virtual
269  * time. each intermediate class has one vttree.
270  */
271 static void
272 vttree_insert(struct hfsc_class *cl)
273 {
274         struct rb_node **p = &cl->cl_parent->vt_tree.rb_node;
275         struct rb_node *parent = NULL;
276         struct hfsc_class *cl1;
277
278         while (*p != NULL) {
279                 parent = *p;
280                 cl1 = rb_entry(parent, struct hfsc_class, vt_node);
281                 if (cl->cl_vt >= cl1->cl_vt)
282                         p = &parent->rb_right;
283                 else
284                         p = &parent->rb_left;
285         }
286         rb_link_node(&cl->vt_node, parent, p);
287         rb_insert_color(&cl->vt_node, &cl->cl_parent->vt_tree);
288 }
289
290 static inline void
291 vttree_remove(struct hfsc_class *cl)
292 {
293         rb_erase(&cl->vt_node, &cl->cl_parent->vt_tree);
294 }
295
296 static inline void
297 vttree_update(struct hfsc_class *cl)
298 {
299         vttree_remove(cl);
300         vttree_insert(cl);
301 }
302
303 static inline struct hfsc_class *
304 vttree_firstfit(struct hfsc_class *cl, u64 cur_time)
305 {
306         struct hfsc_class *p;
307         struct rb_node *n;
308
309         for (n = rb_first(&cl->vt_tree); n != NULL; n = rb_next(n)) {
310                 p = rb_entry(n, struct hfsc_class, vt_node);
311                 if (p->cl_f <= cur_time)
312                         return p;
313         }
314         return NULL;
315 }
316
317 /*
318  * get the leaf class with the minimum vt in the hierarchy
319  */
320 static struct hfsc_class *
321 vttree_get_minvt(struct hfsc_class *cl, u64 cur_time)
322 {
323         /* if root-class's cfmin is bigger than cur_time nothing to do */
324         if (cl->cl_cfmin > cur_time)
325                 return NULL;
326
327         while (cl->level > 0) {
328                 cl = vttree_firstfit(cl, cur_time);
329                 if (cl == NULL)
330                         return NULL;
331                 /*
332                  * update parent's cl_cvtmin.
333                  */
334                 if (cl->cl_parent->cl_cvtmin < cl->cl_vt)
335                         cl->cl_parent->cl_cvtmin = cl->cl_vt;
336         }
337         return cl;
338 }
339
340 static void
341 cftree_insert(struct hfsc_class *cl)
342 {
343         struct rb_node **p = &cl->cl_parent->cf_tree.rb_node;
344         struct rb_node *parent = NULL;
345         struct hfsc_class *cl1;
346
347         while (*p != NULL) {
348                 parent = *p;
349                 cl1 = rb_entry(parent, struct hfsc_class, cf_node);
350                 if (cl->cl_f >= cl1->cl_f)
351                         p = &parent->rb_right;
352                 else
353                         p = &parent->rb_left;
354         }
355         rb_link_node(&cl->cf_node, parent, p);
356         rb_insert_color(&cl->cf_node, &cl->cl_parent->cf_tree);
357 }
358
359 static inline void
360 cftree_remove(struct hfsc_class *cl)
361 {
362         rb_erase(&cl->cf_node, &cl->cl_parent->cf_tree);
363 }
364
365 static inline void
366 cftree_update(struct hfsc_class *cl)
367 {
368         cftree_remove(cl);
369         cftree_insert(cl);
370 }
371
372 /*
373  * service curve support functions
374  *
375  *  external service curve parameters
376  *      m: bps
377  *      d: us
378  *  internal service curve parameters
379  *      sm: (bytes/psched_us) << SM_SHIFT
380  *      ism: (psched_us/byte) << ISM_SHIFT
381  *      dx: psched_us
382  *
383  * The clock source resolution with ktime is 1.024us.
384  *
385  * sm and ism are scaled in order to keep effective digits.
386  * SM_SHIFT and ISM_SHIFT are selected to keep at least 4 effective
387  * digits in decimal using the following table.
388  *
389  *  bits/sec      100Kbps     1Mbps     10Mbps     100Mbps    1Gbps
390  *  ------------+-------------------------------------------------------
391  *  bytes/1.024us 12.8e-3    128e-3     1280e-3    12800e-3   128000e-3
392  *
393  *  1.024us/byte  78.125     7.8125     0.78125    0.078125   0.0078125
394  */
395 #define SM_SHIFT        20
396 #define ISM_SHIFT       18
397
398 #define SM_MASK         ((1ULL << SM_SHIFT) - 1)
399 #define ISM_MASK        ((1ULL << ISM_SHIFT) - 1)
400
401 static inline u64
402 seg_x2y(u64 x, u64 sm)
403 {
404         u64 y;
405
406         /*
407          * compute
408          *      y = x * sm >> SM_SHIFT
409          * but divide it for the upper and lower bits to avoid overflow
410          */
411         y = (x >> SM_SHIFT) * sm + (((x & SM_MASK) * sm) >> SM_SHIFT);
412         return y;
413 }
414
415 static inline u64
416 seg_y2x(u64 y, u64 ism)
417 {
418         u64 x;
419
420         if (y == 0)
421                 x = 0;
422         else if (ism == HT_INFINITY)
423                 x = HT_INFINITY;
424         else {
425                 x = (y >> ISM_SHIFT) * ism
426                     + (((y & ISM_MASK) * ism) >> ISM_SHIFT);
427         }
428         return x;
429 }
430
431 /* Convert m (bps) into sm (bytes/psched us) */
432 static u64
433 m2sm(u32 m)
434 {
435         u64 sm;
436
437         sm = ((u64)m << SM_SHIFT);
438         sm += PSCHED_JIFFIE2US(HZ) - 1;
439         do_div(sm, PSCHED_JIFFIE2US(HZ));
440         return sm;
441 }
442
443 /* convert m (bps) into ism (psched us/byte) */
444 static u64
445 m2ism(u32 m)
446 {
447         u64 ism;
448
449         if (m == 0)
450                 ism = HT_INFINITY;
451         else {
452                 ism = ((u64)PSCHED_JIFFIE2US(HZ) << ISM_SHIFT);
453                 ism += m - 1;
454                 do_div(ism, m);
455         }
456         return ism;
457 }
458
459 /* convert d (us) into dx (psched us) */
460 static u64
461 d2dx(u32 d)
462 {
463         u64 dx;
464
465         dx = ((u64)d * PSCHED_JIFFIE2US(HZ));
466         dx += USEC_PER_SEC - 1;
467         do_div(dx, USEC_PER_SEC);
468         return dx;
469 }
470
471 /* convert sm (bytes/psched us) into m (bps) */
472 static u32
473 sm2m(u64 sm)
474 {
475         u64 m;
476
477         m = (sm * PSCHED_JIFFIE2US(HZ)) >> SM_SHIFT;
478         return (u32)m;
479 }
480
481 /* convert dx (psched us) into d (us) */
482 static u32
483 dx2d(u64 dx)
484 {
485         u64 d;
486
487         d = dx * USEC_PER_SEC;
488         do_div(d, PSCHED_JIFFIE2US(HZ));
489         return (u32)d;
490 }
491
492 static void
493 sc2isc(struct tc_service_curve *sc, struct internal_sc *isc)
494 {
495         isc->sm1  = m2sm(sc->m1);
496         isc->ism1 = m2ism(sc->m1);
497         isc->dx   = d2dx(sc->d);
498         isc->dy   = seg_x2y(isc->dx, isc->sm1);
499         isc->sm2  = m2sm(sc->m2);
500         isc->ism2 = m2ism(sc->m2);
501 }
502
503 /*
504  * initialize the runtime service curve with the given internal
505  * service curve starting at (x, y).
506  */
507 static void
508 rtsc_init(struct runtime_sc *rtsc, struct internal_sc *isc, u64 x, u64 y)
509 {
510         rtsc->x    = x;
511         rtsc->y    = y;
512         rtsc->sm1  = isc->sm1;
513         rtsc->ism1 = isc->ism1;
514         rtsc->dx   = isc->dx;
515         rtsc->dy   = isc->dy;
516         rtsc->sm2  = isc->sm2;
517         rtsc->ism2 = isc->ism2;
518 }
519
520 /*
521  * calculate the y-projection of the runtime service curve by the
522  * given x-projection value
523  */
524 static u64
525 rtsc_y2x(struct runtime_sc *rtsc, u64 y)
526 {
527         u64 x;
528
529         if (y < rtsc->y)
530                 x = rtsc->x;
531         else if (y <= rtsc->y + rtsc->dy) {
532                 /* x belongs to the 1st segment */
533                 if (rtsc->dy == 0)
534                         x = rtsc->x + rtsc->dx;
535                 else
536                         x = rtsc->x + seg_y2x(y - rtsc->y, rtsc->ism1);
537         } else {
538                 /* x belongs to the 2nd segment */
539                 x = rtsc->x + rtsc->dx
540                     + seg_y2x(y - rtsc->y - rtsc->dy, rtsc->ism2);
541         }
542         return x;
543 }
544
545 static u64
546 rtsc_x2y(struct runtime_sc *rtsc, u64 x)
547 {
548         u64 y;
549
550         if (x <= rtsc->x)
551                 y = rtsc->y;
552         else if (x <= rtsc->x + rtsc->dx)
553                 /* y belongs to the 1st segment */
554                 y = rtsc->y + seg_x2y(x - rtsc->x, rtsc->sm1);
555         else
556                 /* y belongs to the 2nd segment */
557                 y = rtsc->y + rtsc->dy
558                     + seg_x2y(x - rtsc->x - rtsc->dx, rtsc->sm2);
559         return y;
560 }
561
562 /*
563  * update the runtime service curve by taking the minimum of the current
564  * runtime service curve and the service curve starting at (x, y).
565  */
566 static void
567 rtsc_min(struct runtime_sc *rtsc, struct internal_sc *isc, u64 x, u64 y)
568 {
569         u64 y1, y2, dx, dy;
570         u32 dsm;
571
572         if (isc->sm1 <= isc->sm2) {
573                 /* service curve is convex */
574                 y1 = rtsc_x2y(rtsc, x);
575                 if (y1 < y)
576                         /* the current rtsc is smaller */
577                         return;
578                 rtsc->x = x;
579                 rtsc->y = y;
580                 return;
581         }
582
583         /*
584          * service curve is concave
585          * compute the two y values of the current rtsc
586          *      y1: at x
587          *      y2: at (x + dx)
588          */
589         y1 = rtsc_x2y(rtsc, x);
590         if (y1 <= y) {
591                 /* rtsc is below isc, no change to rtsc */
592                 return;
593         }
594
595         y2 = rtsc_x2y(rtsc, x + isc->dx);
596         if (y2 >= y + isc->dy) {
597                 /* rtsc is above isc, replace rtsc by isc */
598                 rtsc->x = x;
599                 rtsc->y = y;
600                 rtsc->dx = isc->dx;
601                 rtsc->dy = isc->dy;
602                 return;
603         }
604
605         /*
606          * the two curves intersect
607          * compute the offsets (dx, dy) using the reverse
608          * function of seg_x2y()
609          *      seg_x2y(dx, sm1) == seg_x2y(dx, sm2) + (y1 - y)
610          */
611         dx = (y1 - y) << SM_SHIFT;
612         dsm = isc->sm1 - isc->sm2;
613         do_div(dx, dsm);
614         /*
615          * check if (x, y1) belongs to the 1st segment of rtsc.
616          * if so, add the offset.
617          */
618         if (rtsc->x + rtsc->dx > x)
619                 dx += rtsc->x + rtsc->dx - x;
620         dy = seg_x2y(dx, isc->sm1);
621
622         rtsc->x = x;
623         rtsc->y = y;
624         rtsc->dx = dx;
625         rtsc->dy = dy;
626         return;
627 }
628
629 static void
630 init_ed(struct hfsc_class *cl, unsigned int next_len)
631 {
632         u64 cur_time;
633
634         PSCHED_GET_TIME(cur_time);
635
636         /* update the deadline curve */
637         rtsc_min(&cl->cl_deadline, &cl->cl_rsc, cur_time, cl->cl_cumul);
638
639         /*
640          * update the eligible curve.
641          * for concave, it is equal to the deadline curve.
642          * for convex, it is a linear curve with slope m2.
643          */
644         cl->cl_eligible = cl->cl_deadline;
645         if (cl->cl_rsc.sm1 <= cl->cl_rsc.sm2) {
646                 cl->cl_eligible.dx = 0;
647                 cl->cl_eligible.dy = 0;
648         }
649
650         /* compute e and d */
651         cl->cl_e = rtsc_y2x(&cl->cl_eligible, cl->cl_cumul);
652         cl->cl_d = rtsc_y2x(&cl->cl_deadline, cl->cl_cumul + next_len);
653
654         eltree_insert(cl);
655 }
656
657 static void
658 update_ed(struct hfsc_class *cl, unsigned int next_len)
659 {
660         cl->cl_e = rtsc_y2x(&cl->cl_eligible, cl->cl_cumul);
661         cl->cl_d = rtsc_y2x(&cl->cl_deadline, cl->cl_cumul + next_len);
662
663         eltree_update(cl);
664 }
665
666 static inline void
667 update_d(struct hfsc_class *cl, unsigned int next_len)
668 {
669         cl->cl_d = rtsc_y2x(&cl->cl_deadline, cl->cl_cumul + next_len);
670 }
671
672 static inline void
673 update_cfmin(struct hfsc_class *cl)
674 {
675         struct rb_node *n = rb_first(&cl->cf_tree);
676         struct hfsc_class *p;
677
678         if (n == NULL) {
679                 cl->cl_cfmin = 0;
680                 return;
681         }
682         p = rb_entry(n, struct hfsc_class, cf_node);
683         cl->cl_cfmin = p->cl_f;
684 }
685
686 static void
687 init_vf(struct hfsc_class *cl, unsigned int len)
688 {
689         struct hfsc_class *max_cl;
690         struct rb_node *n;
691         u64 vt, f, cur_time;
692         int go_active;
693
694         cur_time = 0;
695         go_active = 1;
696         for (; cl->cl_parent != NULL; cl = cl->cl_parent) {
697                 if (go_active && cl->cl_nactive++ == 0)
698                         go_active = 1;
699                 else
700                         go_active = 0;
701
702                 if (go_active) {
703                         n = rb_last(&cl->cl_parent->vt_tree);
704                         if (n != NULL) {
705                                 max_cl = rb_entry(n, struct hfsc_class,vt_node);
706                                 /*
707                                  * set vt to the average of the min and max
708                                  * classes.  if the parent's period didn't
709                                  * change, don't decrease vt of the class.
710                                  */
711                                 vt = max_cl->cl_vt;
712                                 if (cl->cl_parent->cl_cvtmin != 0)
713                                         vt = (cl->cl_parent->cl_cvtmin + vt)/2;
714
715                                 if (cl->cl_parent->cl_vtperiod !=
716                                     cl->cl_parentperiod || vt > cl->cl_vt)
717                                         cl->cl_vt = vt;
718                         } else {
719                                 /*
720                                  * first child for a new parent backlog period.
721                                  * add parent's cvtmax to cvtoff to make a new
722                                  * vt (vtoff + vt) larger than the vt in the
723                                  * last period for all children.
724                                  */
725                                 vt = cl->cl_parent->cl_cvtmax;
726                                 cl->cl_parent->cl_cvtoff += vt;
727                                 cl->cl_parent->cl_cvtmax = 0;
728                                 cl->cl_parent->cl_cvtmin = 0;
729                                 cl->cl_vt = 0;
730                         }
731
732                         cl->cl_vtoff = cl->cl_parent->cl_cvtoff -
733                                                         cl->cl_pcvtoff;
734
735                         /* update the virtual curve */
736                         vt = cl->cl_vt + cl->cl_vtoff;
737                         rtsc_min(&cl->cl_virtual, &cl->cl_fsc, vt,
738                                                       cl->cl_total);
739                         if (cl->cl_virtual.x == vt) {
740                                 cl->cl_virtual.x -= cl->cl_vtoff;
741                                 cl->cl_vtoff = 0;
742                         }
743                         cl->cl_vtadj = 0;
744
745                         cl->cl_vtperiod++;  /* increment vt period */
746                         cl->cl_parentperiod = cl->cl_parent->cl_vtperiod;
747                         if (cl->cl_parent->cl_nactive == 0)
748                                 cl->cl_parentperiod++;
749                         cl->cl_f = 0;
750
751                         vttree_insert(cl);
752                         cftree_insert(cl);
753
754                         if (cl->cl_flags & HFSC_USC) {
755                                 /* class has upper limit curve */
756                                 if (cur_time == 0)
757                                         PSCHED_GET_TIME(cur_time);
758
759                                 /* update the ulimit curve */
760                                 rtsc_min(&cl->cl_ulimit, &cl->cl_usc, cur_time,
761                                          cl->cl_total);
762                                 /* compute myf */
763                                 cl->cl_myf = rtsc_y2x(&cl->cl_ulimit,
764                                                       cl->cl_total);
765                                 cl->cl_myfadj = 0;
766                         }
767                 }
768
769                 f = max(cl->cl_myf, cl->cl_cfmin);
770                 if (f != cl->cl_f) {
771                         cl->cl_f = f;
772                         cftree_update(cl);
773                         update_cfmin(cl->cl_parent);
774                 }
775         }
776 }
777
778 static void
779 update_vf(struct hfsc_class *cl, unsigned int len, u64 cur_time)
780 {
781         u64 f; /* , myf_bound, delta; */
782         int go_passive = 0;
783
784         if (cl->qdisc->q.qlen == 0 && cl->cl_flags & HFSC_FSC)
785                 go_passive = 1;
786
787         for (; cl->cl_parent != NULL; cl = cl->cl_parent) {
788                 cl->cl_total += len;
789
790                 if (!(cl->cl_flags & HFSC_FSC) || cl->cl_nactive == 0)
791                         continue;
792
793                 if (go_passive && --cl->cl_nactive == 0)
794                         go_passive = 1;
795                 else
796                         go_passive = 0;
797
798                 if (go_passive) {
799                         /* no more active child, going passive */
800
801                         /* update cvtmax of the parent class */
802                         if (cl->cl_vt > cl->cl_parent->cl_cvtmax)
803                                 cl->cl_parent->cl_cvtmax = cl->cl_vt;
804
805                         /* remove this class from the vt tree */
806                         vttree_remove(cl);
807
808                         cftree_remove(cl);
809                         update_cfmin(cl->cl_parent);
810
811                         continue;
812                 }
813
814                 /*
815                  * update vt and f
816                  */
817                 cl->cl_vt = rtsc_y2x(&cl->cl_virtual, cl->cl_total)
818                             - cl->cl_vtoff + cl->cl_vtadj;
819
820                 /*
821                  * if vt of the class is smaller than cvtmin,
822                  * the class was skipped in the past due to non-fit.
823                  * if so, we need to adjust vtadj.
824                  */
825                 if (cl->cl_vt < cl->cl_parent->cl_cvtmin) {
826                         cl->cl_vtadj += cl->cl_parent->cl_cvtmin - cl->cl_vt;
827                         cl->cl_vt = cl->cl_parent->cl_cvtmin;
828                 }
829
830                 /* update the vt tree */
831                 vttree_update(cl);
832
833                 if (cl->cl_flags & HFSC_USC) {
834                         cl->cl_myf = cl->cl_myfadj + rtsc_y2x(&cl->cl_ulimit,
835                                                               cl->cl_total);
836 #if 0
837                         /*
838                          * This code causes classes to stay way under their
839                          * limit when multiple classes are used at gigabit
840                          * speed. needs investigation. -kaber
841                          */
842                         /*
843                          * if myf lags behind by more than one clock tick
844                          * from the current time, adjust myfadj to prevent
845                          * a rate-limited class from going greedy.
846                          * in a steady state under rate-limiting, myf
847                          * fluctuates within one clock tick.
848                          */
849                         myf_bound = cur_time - PSCHED_JIFFIE2US(1);
850                         if (cl->cl_myf < myf_bound) {
851                                 delta = cur_time - cl->cl_myf;
852                                 cl->cl_myfadj += delta;
853                                 cl->cl_myf += delta;
854                         }
855 #endif
856                 }
857
858                 f = max(cl->cl_myf, cl->cl_cfmin);
859                 if (f != cl->cl_f) {
860                         cl->cl_f = f;
861                         cftree_update(cl);
862                         update_cfmin(cl->cl_parent);
863                 }
864         }
865 }
866
867 static void
868 set_active(struct hfsc_class *cl, unsigned int len)
869 {
870         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
871                 init_ed(cl, len);
872         if (cl->cl_flags & HFSC_FSC)
873                 init_vf(cl, len);
874
875         list_add_tail(&cl->dlist, &cl->sched->droplist);
876 }
877
878 static void
879 set_passive(struct hfsc_class *cl)
880 {
881         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
882                 eltree_remove(cl);
883
884         list_del(&cl->dlist);
885
886         /*
887          * vttree is now handled in update_vf() so that update_vf(cl, 0, 0)
888          * needs to be called explicitly to remove a class from vttree.
889          */
890 }
891
892 /*
893  * hack to get length of first packet in queue.
894  */
895 static unsigned int
896 qdisc_peek_len(struct Qdisc *sch)
897 {
898         struct sk_buff *skb;
899         unsigned int len;
900
901         skb = sch->dequeue(sch);
902         if (skb == NULL) {
903                 if (net_ratelimit())
904                         printk("qdisc_peek_len: non work-conserving qdisc ?\n");
905                 return 0;
906         }
907         len = skb->len;
908         if (unlikely(sch->ops->requeue(skb, sch) != NET_XMIT_SUCCESS)) {
909                 if (net_ratelimit())
910                         printk("qdisc_peek_len: failed to requeue\n");
911                 qdisc_tree_decrease_qlen(sch, 1);
912                 return 0;
913         }
914         return len;
915 }
916
917 static void
918 hfsc_purge_queue(struct Qdisc *sch, struct hfsc_class *cl)
919 {
920         unsigned int len = cl->qdisc->q.qlen;
921
922         qdisc_reset(cl->qdisc);
923         qdisc_tree_decrease_qlen(cl->qdisc, len);
924 }
925
926 static void
927 hfsc_adjust_levels(struct hfsc_class *cl)
928 {
929         struct hfsc_class *p;
930         unsigned int level;
931
932         do {
933                 level = 0;
934                 list_for_each_entry(p, &cl->children, siblings) {
935                         if (p->level >= level)
936                                 level = p->level + 1;
937                 }
938                 cl->level = level;
939         } while ((cl = cl->cl_parent) != NULL);
940 }
941
942 static inline unsigned int
943 hfsc_hash(u32 h)
944 {
945         h ^= h >> 8;
946         h ^= h >> 4;
947
948         return h & (HFSC_HSIZE - 1);
949 }
950
951 static inline struct hfsc_class *
952 hfsc_find_class(u32 classid, struct Qdisc *sch)
953 {
954         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
955         struct hfsc_class *cl;
956
957         list_for_each_entry(cl, &q->clhash[hfsc_hash(classid)], hlist) {
958                 if (cl->classid == classid)
959                         return cl;
960         }
961         return NULL;
962 }
963
964 static void
965 hfsc_change_rsc(struct hfsc_class *cl, struct tc_service_curve *rsc,
966                 u64 cur_time)
967 {
968         sc2isc(rsc, &cl->cl_rsc);
969         rtsc_init(&cl->cl_deadline, &cl->cl_rsc, cur_time, cl->cl_cumul);
970         cl->cl_eligible = cl->cl_deadline;
971         if (cl->cl_rsc.sm1 <= cl->cl_rsc.sm2) {
972                 cl->cl_eligible.dx = 0;
973                 cl->cl_eligible.dy = 0;
974         }
975         cl->cl_flags |= HFSC_RSC;
976 }
977
978 static void
979 hfsc_change_fsc(struct hfsc_class *cl, struct tc_service_curve *fsc)
980 {
981         sc2isc(fsc, &cl->cl_fsc);
982         rtsc_init(&cl->cl_virtual, &cl->cl_fsc, cl->cl_vt, cl->cl_total);
983         cl->cl_flags |= HFSC_FSC;
984 }
985
986 static void
987 hfsc_change_usc(struct hfsc_class *cl, struct tc_service_curve *usc,
988                 u64 cur_time)
989 {
990         sc2isc(usc, &cl->cl_usc);
991         rtsc_init(&cl->cl_ulimit, &cl->cl_usc, cur_time, cl->cl_total);
992         cl->cl_flags |= HFSC_USC;
993 }
994
995 static int
996 hfsc_change_class(struct Qdisc *sch, u32 classid, u32 parentid,
997                   struct rtattr **tca, unsigned long *arg)
998 {
999         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1000         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)*arg;
1001         struct hfsc_class *parent = NULL;
1002         struct rtattr *opt = tca[TCA_OPTIONS-1];
1003         struct rtattr *tb[TCA_HFSC_MAX];
1004         struct tc_service_curve *rsc = NULL, *fsc = NULL, *usc = NULL;
1005         u64 cur_time;
1006
1007         if (opt == NULL || rtattr_parse_nested(tb, TCA_HFSC_MAX, opt))
1008                 return -EINVAL;
1009
1010         if (tb[TCA_HFSC_RSC-1]) {
1011                 if (RTA_PAYLOAD(tb[TCA_HFSC_RSC-1]) < sizeof(*rsc))
1012                         return -EINVAL;
1013                 rsc = RTA_DATA(tb[TCA_HFSC_RSC-1]);
1014                 if (rsc->m1 == 0 && rsc->m2 == 0)
1015                         rsc = NULL;
1016         }
1017
1018         if (tb[TCA_HFSC_FSC-1]) {
1019                 if (RTA_PAYLOAD(tb[TCA_HFSC_FSC-1]) < sizeof(*fsc))
1020                         return -EINVAL;
1021                 fsc = RTA_DATA(tb[TCA_HFSC_FSC-1]);
1022                 if (fsc->m1 == 0 && fsc->m2 == 0)
1023                         fsc = NULL;
1024         }
1025
1026         if (tb[TCA_HFSC_USC-1]) {
1027                 if (RTA_PAYLOAD(tb[TCA_HFSC_USC-1]) < sizeof(*usc))
1028                         return -EINVAL;
1029                 usc = RTA_DATA(tb[TCA_HFSC_USC-1]);
1030                 if (usc->m1 == 0 && usc->m2 == 0)
1031                         usc = NULL;
1032         }
1033
1034         if (cl != NULL) {
1035                 if (parentid) {
1036                         if (cl->cl_parent && cl->cl_parent->classid != parentid)
1037                                 return -EINVAL;
1038                         if (cl->cl_parent == NULL && parentid != TC_H_ROOT)
1039                                 return -EINVAL;
1040                 }
1041                 PSCHED_GET_TIME(cur_time);
1042
1043                 sch_tree_lock(sch);
1044                 if (rsc != NULL)
1045                         hfsc_change_rsc(cl, rsc, cur_time);
1046                 if (fsc != NULL)
1047                         hfsc_change_fsc(cl, fsc);
1048                 if (usc != NULL)
1049                         hfsc_change_usc(cl, usc, cur_time);
1050
1051                 if (cl->qdisc->q.qlen != 0) {
1052                         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
1053                                 update_ed(cl, qdisc_peek_len(cl->qdisc));
1054                         if (cl->cl_flags & HFSC_FSC)
1055                                 update_vf(cl, 0, cur_time);
1056                 }
1057                 sch_tree_unlock(sch);
1058
1059 #ifdef CONFIG_NET_ESTIMATOR
1060                 if (tca[TCA_RATE-1])
1061                         gen_replace_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est,
1062                                 cl->stats_lock, tca[TCA_RATE-1]);
1063 #endif
1064                 return 0;
1065         }
1066
1067         if (parentid == TC_H_ROOT)
1068                 return -EEXIST;
1069
1070         parent = &q->root;
1071         if (parentid) {
1072                 parent = hfsc_find_class(parentid, sch);
1073                 if (parent == NULL)
1074                         return -ENOENT;
1075         }
1076
1077         if (classid == 0 || TC_H_MAJ(classid ^ sch->handle) != 0)
1078                 return -EINVAL;
1079         if (hfsc_find_class(classid, sch))
1080                 return -EEXIST;
1081
1082         if (rsc == NULL && fsc == NULL)
1083                 return -EINVAL;
1084
1085         cl = kzalloc(sizeof(struct hfsc_class), GFP_KERNEL);
1086         if (cl == NULL)
1087                 return -ENOBUFS;
1088
1089         if (rsc != NULL)
1090                 hfsc_change_rsc(cl, rsc, 0);
1091         if (fsc != NULL)
1092                 hfsc_change_fsc(cl, fsc);
1093         if (usc != NULL)
1094                 hfsc_change_usc(cl, usc, 0);
1095
1096         cl->refcnt    = 1;
1097         cl->classid   = classid;
1098         cl->sched     = q;
1099         cl->cl_parent = parent;
1100         cl->qdisc = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops, classid);
1101         if (cl->qdisc == NULL)
1102                 cl->qdisc = &noop_qdisc;
1103         cl->stats_lock = &sch->dev->queue_lock;
1104         INIT_LIST_HEAD(&cl->children);
1105         cl->vt_tree = RB_ROOT;
1106         cl->cf_tree = RB_ROOT;
1107
1108         sch_tree_lock(sch);
1109         list_add_tail(&cl->hlist, &q->clhash[hfsc_hash(classid)]);
1110         list_add_tail(&cl->siblings, &parent->children);
1111         if (parent->level == 0)
1112                 hfsc_purge_queue(sch, parent);
1113         hfsc_adjust_levels(parent);
1114         cl->cl_pcvtoff = parent->cl_cvtoff;
1115         sch_tree_unlock(sch);
1116
1117 #ifdef CONFIG_NET_ESTIMATOR
1118         if (tca[TCA_RATE-1])
1119                 gen_new_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est,
1120                         cl->stats_lock, tca[TCA_RATE-1]);
1121 #endif
1122         *arg = (unsigned long)cl;
1123         return 0;
1124 }
1125
1126 static void
1127 hfsc_destroy_filters(struct tcf_proto **fl)
1128 {
1129         struct tcf_proto *tp;
1130
1131         while ((tp = *fl) != NULL) {
1132                 *fl = tp->next;
1133                 tcf_destroy(tp);
1134         }
1135 }
1136
1137 static void
1138 hfsc_destroy_class(struct Qdisc *sch, struct hfsc_class *cl)
1139 {
1140         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1141
1142         hfsc_destroy_filters(&cl->filter_list);
1143         qdisc_destroy(cl->qdisc);
1144 #ifdef CONFIG_NET_ESTIMATOR
1145         gen_kill_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est);
1146 #endif
1147         if (cl != &q->root)
1148                 kfree(cl);
1149 }
1150
1151 static int
1152 hfsc_delete_class(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1153 {
1154         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1155         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1156
1157         if (cl->level > 0 || cl->filter_cnt > 0 || cl == &q->root)
1158                 return -EBUSY;
1159
1160         sch_tree_lock(sch);
1161
1162         list_del(&cl->siblings);
1163         hfsc_adjust_levels(cl->cl_parent);
1164
1165         hfsc_purge_queue(sch, cl);
1166         list_del(&cl->hlist);
1167
1168         if (--cl->refcnt == 0)
1169                 hfsc_destroy_class(sch, cl);
1170
1171         sch_tree_unlock(sch);
1172         return 0;
1173 }
1174
1175 static struct hfsc_class *
1176 hfsc_classify(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch, int *qerr)
1177 {
1178         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1179         struct hfsc_class *cl;
1180         struct tcf_result res;
1181         struct tcf_proto *tcf;
1182         int result;
1183
1184         if (TC_H_MAJ(skb->priority ^ sch->handle) == 0 &&
1185             (cl = hfsc_find_class(skb->priority, sch)) != NULL)
1186                 if (cl->level == 0)
1187                         return cl;
1188
1189         *qerr = NET_XMIT_BYPASS;
1190         tcf = q->root.filter_list;
1191         while (tcf && (result = tc_classify(skb, tcf, &res)) >= 0) {
1192 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
1193                 switch (result) {
1194                 case TC_ACT_QUEUED:
1195                 case TC_ACT_STOLEN:
1196                         *qerr = NET_XMIT_SUCCESS;
1197                 case TC_ACT_SHOT:
1198                         return NULL;
1199                 }
1200 #elif defined(CONFIG_NET_CLS_POLICE)
1201                 if (result == TC_POLICE_SHOT)
1202                         return NULL;
1203 #endif
1204                 if ((cl = (struct hfsc_class *)res.class) == NULL) {
1205                         if ((cl = hfsc_find_class(res.classid, sch)) == NULL)
1206                                 break; /* filter selected invalid classid */
1207                 }
1208
1209                 if (cl->level == 0)
1210                         return cl; /* hit leaf class */
1211
1212                 /* apply inner filter chain */
1213                 tcf = cl->filter_list;
1214         }
1215
1216         /* classification failed, try default class */
1217         cl = hfsc_find_class(TC_H_MAKE(TC_H_MAJ(sch->handle), q->defcls), sch);
1218         if (cl == NULL || cl->level > 0)
1219                 return NULL;
1220
1221         return cl;
1222 }
1223
1224 static int
1225 hfsc_graft_class(struct Qdisc *sch, unsigned long arg, struct Qdisc *new,
1226                  struct Qdisc **old)
1227 {
1228         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1229
1230         if (cl == NULL)
1231                 return -ENOENT;
1232         if (cl->level > 0)
1233                 return -EINVAL;
1234         if (new == NULL) {
1235                 new = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops,
1236                                         cl->classid);
1237                 if (new == NULL)
1238                         new = &noop_qdisc;
1239         }
1240
1241         sch_tree_lock(sch);
1242         hfsc_purge_queue(sch, cl);
1243         *old = xchg(&cl->qdisc, new);
1244         sch_tree_unlock(sch);
1245         return 0;
1246 }
1247
1248 static struct Qdisc *
1249 hfsc_class_leaf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1250 {
1251         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1252
1253         if (cl != NULL && cl->level == 0)
1254                 return cl->qdisc;
1255
1256         return NULL;
1257 }
1258
1259 static void
1260 hfsc_qlen_notify(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1261 {
1262         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1263
1264         if (cl->qdisc->q.qlen == 0) {
1265                 update_vf(cl, 0, 0);
1266                 set_passive(cl);
1267         }
1268 }
1269
1270 static unsigned long
1271 hfsc_get_class(struct Qdisc *sch, u32 classid)
1272 {
1273         struct hfsc_class *cl = hfsc_find_class(classid, sch);
1274
1275         if (cl != NULL)
1276                 cl->refcnt++;
1277
1278         return (unsigned long)cl;
1279 }
1280
1281 static void
1282 hfsc_put_class(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1283 {
1284         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1285
1286         if (--cl->refcnt == 0)
1287                 hfsc_destroy_class(sch, cl);
1288 }
1289
1290 static unsigned long
1291 hfsc_bind_tcf(struct Qdisc *sch, unsigned long parent, u32 classid)
1292 {
1293         struct hfsc_class *p = (struct hfsc_class *)parent;
1294         struct hfsc_class *cl = hfsc_find_class(classid, sch);
1295
1296         if (cl != NULL) {
1297                 if (p != NULL && p->level <= cl->level)
1298                         return 0;
1299                 cl->filter_cnt++;
1300         }
1301
1302         return (unsigned long)cl;
1303 }
1304
1305 static void
1306 hfsc_unbind_tcf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1307 {
1308         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1309
1310         cl->filter_cnt--;
1311 }
1312
1313 static struct tcf_proto **
1314 hfsc_tcf_chain(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1315 {
1316         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1317         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1318
1319         if (cl == NULL)
1320                 cl = &q->root;
1321
1322         return &cl->filter_list;
1323 }
1324
1325 static int
1326 hfsc_dump_sc(struct sk_buff *skb, int attr, struct internal_sc *sc)
1327 {
1328         struct tc_service_curve tsc;
1329
1330         tsc.m1 = sm2m(sc->sm1);
1331         tsc.d  = dx2d(sc->dx);
1332         tsc.m2 = sm2m(sc->sm2);
1333         RTA_PUT(skb, attr, sizeof(tsc), &tsc);
1334
1335         return skb->len;
1336
1337  rtattr_failure:
1338         return -1;
1339 }
1340
1341 static inline int
1342 hfsc_dump_curves(struct sk_buff *skb, struct hfsc_class *cl)
1343 {
1344         if ((cl->cl_flags & HFSC_RSC) &&
1345             (hfsc_dump_sc(skb, TCA_HFSC_RSC, &cl->cl_rsc) < 0))
1346                 goto rtattr_failure;
1347
1348         if ((cl->cl_flags & HFSC_FSC) &&
1349             (hfsc_dump_sc(skb, TCA_HFSC_FSC, &cl->cl_fsc) < 0))
1350                 goto rtattr_failure;
1351
1352         if ((cl->cl_flags & HFSC_USC) &&
1353             (hfsc_dump_sc(skb, TCA_HFSC_USC, &cl->cl_usc) < 0))
1354                 goto rtattr_failure;
1355
1356         return skb->len;
1357
1358  rtattr_failure:
1359         return -1;
1360 }
1361
1362 static int
1363 hfsc_dump_class(struct Qdisc *sch, unsigned long arg, struct sk_buff *skb,
1364                 struct tcmsg *tcm)
1365 {
1366         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1367         unsigned char *b = skb->tail;
1368         struct rtattr *rta = (struct rtattr *)b;
1369
1370         tcm->tcm_parent = cl->cl_parent ? cl->cl_parent->classid : TC_H_ROOT;
1371         tcm->tcm_handle = cl->classid;
1372         if (cl->level == 0)
1373                 tcm->tcm_info = cl->qdisc->handle;
1374
1375         RTA_PUT(skb, TCA_OPTIONS, 0, NULL);
1376         if (hfsc_dump_curves(skb, cl) < 0)
1377                 goto rtattr_failure;
1378         rta->rta_len = skb->tail - b;
1379         return skb->len;
1380
1381  rtattr_failure:
1382         skb_trim(skb, b - skb->data);
1383         return -1;
1384 }
1385
1386 static int
1387 hfsc_dump_class_stats(struct Qdisc *sch, unsigned long arg,
1388         struct gnet_dump *d)
1389 {
1390         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1391         struct tc_hfsc_stats xstats;
1392
1393         cl->qstats.qlen = cl->qdisc->q.qlen;
1394         xstats.level   = cl->level;
1395         xstats.period  = cl->cl_vtperiod;
1396         xstats.work    = cl->cl_total;
1397         xstats.rtwork  = cl->cl_cumul;
1398
1399         if (gnet_stats_copy_basic(d, &cl->bstats) < 0 ||
1400 #ifdef CONFIG_NET_ESTIMATOR
1401             gnet_stats_copy_rate_est(d, &cl->rate_est) < 0 ||
1402 #endif
1403             gnet_stats_copy_queue(d, &cl->qstats) < 0)
1404                 return -1;
1405
1406         return gnet_stats_copy_app(d, &xstats, sizeof(xstats));
1407 }
1408
1409
1410
1411 static void
1412 hfsc_walk(struct Qdisc *sch, struct qdisc_walker *arg)
1413 {
1414         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1415         struct hfsc_class *cl;
1416         unsigned int i;
1417
1418         if (arg->stop)
1419                 return;
1420
1421         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++) {
1422                 list_for_each_entry(cl, &q->clhash[i], hlist) {
1423                         if (arg->count < arg->skip) {
1424                                 arg->count++;
1425                                 continue;
1426                         }
1427                         if (arg->fn(sch, (unsigned long)cl, arg) < 0) {
1428                                 arg->stop = 1;
1429                                 return;
1430                         }
1431                         arg->count++;
1432                 }
1433         }
1434 }
1435
1436 static void
1437 hfsc_watchdog(unsigned long arg)
1438 {
1439         struct Qdisc *sch = (struct Qdisc *)arg;
1440
1441         sch->flags &= ~TCQ_F_THROTTLED;
1442         netif_schedule(sch->dev);
1443 }
1444
1445 static void
1446 hfsc_schedule_watchdog(struct Qdisc *sch, u64 cur_time)
1447 {
1448         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1449         struct hfsc_class *cl;
1450         u64 next_time = 0;
1451         long delay;
1452
1453         if ((cl = eltree_get_minel(q)) != NULL)
1454                 next_time = cl->cl_e;
1455         if (q->root.cl_cfmin != 0) {
1456                 if (next_time == 0 || next_time > q->root.cl_cfmin)
1457                         next_time = q->root.cl_cfmin;
1458         }
1459         WARN_ON(next_time == 0);
1460         delay = next_time - cur_time;
1461         delay = PSCHED_US2JIFFIE(delay);
1462
1463         sch->flags |= TCQ_F_THROTTLED;
1464         mod_timer(&q->wd_timer, jiffies + delay);
1465 }
1466
1467 static int
1468 hfsc_init_qdisc(struct Qdisc *sch, struct rtattr *opt)
1469 {
1470         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1471         struct tc_hfsc_qopt *qopt;
1472         unsigned int i;
1473
1474         if (opt == NULL || RTA_PAYLOAD(opt) < sizeof(*qopt))
1475                 return -EINVAL;
1476         qopt = RTA_DATA(opt);
1477
1478         sch->stats_lock = &sch->dev->queue_lock;
1479
1480         q->defcls = qopt->defcls;
1481         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++)
1482                 INIT_LIST_HEAD(&q->clhash[i]);
1483         q->eligible = RB_ROOT;
1484         INIT_LIST_HEAD(&q->droplist);
1485         skb_queue_head_init(&q->requeue);
1486
1487         q->root.refcnt  = 1;
1488         q->root.classid = sch->handle;
1489         q->root.sched   = q;
1490         q->root.qdisc = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops,
1491                                           sch->handle);
1492         if (q->root.qdisc == NULL)
1493                 q->root.qdisc = &noop_qdisc;
1494         q->root.stats_lock = &sch->dev->queue_lock;
1495         INIT_LIST_HEAD(&q->root.children);
1496         q->root.vt_tree = RB_ROOT;
1497         q->root.cf_tree = RB_ROOT;
1498
1499         list_add(&q->root.hlist, &q->clhash[hfsc_hash(q->root.classid)]);
1500
1501         init_timer(&q->wd_timer);
1502         q->wd_timer.function = hfsc_watchdog;
1503         q->wd_timer.data = (unsigned long)sch;
1504
1505         return 0;
1506 }
1507
1508 static int
1509 hfsc_change_qdisc(struct Qdisc *sch, struct rtattr *opt)
1510 {
1511         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1512         struct tc_hfsc_qopt *qopt;
1513
1514         if (opt == NULL || RTA_PAYLOAD(opt) < sizeof(*qopt))
1515                 return -EINVAL;
1516         qopt = RTA_DATA(opt);
1517
1518         sch_tree_lock(sch);
1519         q->defcls = qopt->defcls;
1520         sch_tree_unlock(sch);
1521
1522         return 0;
1523 }
1524
1525 static void
1526 hfsc_reset_class(struct hfsc_class *cl)
1527 {
1528         cl->cl_total        = 0;
1529         cl->cl_cumul        = 0;
1530         cl->cl_d            = 0;
1531         cl->cl_e            = 0;
1532         cl->cl_vt           = 0;
1533         cl->cl_vtadj        = 0;
1534         cl->cl_vtoff        = 0;
1535         cl->cl_cvtmin       = 0;
1536         cl->cl_cvtmax       = 0;
1537         cl->cl_cvtoff       = 0;
1538         cl->cl_pcvtoff      = 0;
1539         cl->cl_vtperiod     = 0;
1540         cl->cl_parentperiod = 0;
1541         cl->cl_f            = 0;
1542         cl->cl_myf          = 0;
1543         cl->cl_myfadj       = 0;
1544         cl->cl_cfmin        = 0;
1545         cl->cl_nactive      = 0;
1546
1547         cl->vt_tree = RB_ROOT;
1548         cl->cf_tree = RB_ROOT;
1549         qdisc_reset(cl->qdisc);
1550
1551         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
1552                 rtsc_init(&cl->cl_deadline, &cl->cl_rsc, 0, 0);
1553         if (cl->cl_flags & HFSC_FSC)
1554                 rtsc_init(&cl->cl_virtual, &cl->cl_fsc, 0, 0);
1555         if (cl->cl_flags & HFSC_USC)
1556                 rtsc_init(&cl->cl_ulimit, &cl->cl_usc, 0, 0);
1557 }
1558
1559 static void
1560 hfsc_reset_qdisc(struct Qdisc *sch)
1561 {
1562         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1563         struct hfsc_class *cl;
1564         unsigned int i;
1565
1566         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++) {
1567                 list_for_each_entry(cl, &q->clhash[i], hlist)
1568                         hfsc_reset_class(cl);
1569         }
1570         __skb_queue_purge(&q->requeue);
1571         q->eligible = RB_ROOT;
1572         INIT_LIST_HEAD(&q->droplist);
1573         del_timer(&q->wd_timer);
1574         sch->flags &= ~TCQ_F_THROTTLED;
1575         sch->q.qlen = 0;
1576 }
1577
1578 static void
1579 hfsc_destroy_qdisc(struct Qdisc *sch)
1580 {
1581         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1582         struct hfsc_class *cl, *next;
1583         unsigned int i;
1584
1585         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++) {
1586                 list_for_each_entry_safe(cl, next, &q->clhash[i], hlist)
1587                         hfsc_destroy_class(sch, cl);
1588         }
1589         __skb_queue_purge(&q->requeue);
1590         del_timer(&q->wd_timer);
1591 }
1592
1593 static int
1594 hfsc_dump_qdisc(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb)
1595 {
1596         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1597         unsigned char *b = skb->tail;
1598         struct tc_hfsc_qopt qopt;
1599
1600         qopt.defcls = q->defcls;
1601         RTA_PUT(skb, TCA_OPTIONS, sizeof(qopt), &qopt);
1602         return skb->len;
1603
1604  rtattr_failure:
1605         skb_trim(skb, b - skb->data);
1606         return -1;
1607 }
1608
1609 static int
1610 hfsc_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
1611 {
1612         struct hfsc_class *cl;
1613         unsigned int len;
1614         int err;
1615
1616         cl = hfsc_classify(skb, sch, &err);
1617         if (cl == NULL) {
1618                 if (err == NET_XMIT_BYPASS)
1619                         sch->qstats.drops++;
1620                 kfree_skb(skb);
1621                 return err;
1622         }
1623
1624         len = skb->len;
1625         err = cl->qdisc->enqueue(skb, cl->qdisc);
1626         if (unlikely(err != NET_XMIT_SUCCESS)) {
1627                 cl->qstats.drops++;
1628                 sch->qstats.drops++;
1629                 return err;
1630         }
1631
1632         if (cl->qdisc->q.qlen == 1)
1633                 set_active(cl, len);
1634
1635         cl->bstats.packets++;
1636         cl->bstats.bytes += len;
1637         sch->bstats.packets++;
1638         sch->bstats.bytes += len;
1639         sch->q.qlen++;
1640
1641         return NET_XMIT_SUCCESS;
1642 }
1643
1644 static struct sk_buff *
1645 hfsc_dequeue(struct Qdisc *sch)
1646 {
1647         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1648         struct hfsc_class *cl;
1649         struct sk_buff *skb;
1650         u64 cur_time;
1651         unsigned int next_len;
1652         int realtime = 0;
1653
1654         if (sch->q.qlen == 0)
1655                 return NULL;
1656         if ((skb = __skb_dequeue(&q->requeue)))
1657                 goto out;
1658
1659         PSCHED_GET_TIME(cur_time);
1660
1661         /*
1662          * if there are eligible classes, use real-time criteria.
1663          * find the class with the minimum deadline among
1664          * the eligible classes.
1665          */
1666         if ((cl = eltree_get_mindl(q, cur_time)) != NULL) {
1667                 realtime = 1;
1668         } else {
1669                 /*
1670                  * use link-sharing criteria
1671                  * get the class with the minimum vt in the hierarchy
1672                  */
1673                 cl = vttree_get_minvt(&q->root, cur_time);
1674                 if (cl == NULL) {
1675                         sch->qstats.overlimits++;
1676                         hfsc_schedule_watchdog(sch, cur_time);
1677                         return NULL;
1678                 }
1679         }
1680
1681         skb = cl->qdisc->dequeue(cl->qdisc);
1682         if (skb == NULL) {
1683                 if (net_ratelimit())
1684                         printk("HFSC: Non-work-conserving qdisc ?\n");
1685                 return NULL;
1686         }
1687
1688         update_vf(cl, skb->len, cur_time);
1689         if (realtime)
1690                 cl->cl_cumul += skb->len;
1691
1692         if (cl->qdisc->q.qlen != 0) {
1693                 if (cl->cl_flags & HFSC_RSC) {
1694                         /* update ed */
1695                         next_len = qdisc_peek_len(cl->qdisc);
1696                         if (realtime)
1697                                 update_ed(cl, next_len);
1698                         else
1699                                 update_d(cl, next_len);
1700                 }
1701         } else {
1702                 /* the class becomes passive */
1703                 set_passive(cl);
1704         }
1705
1706  out:
1707         sch->flags &= ~TCQ_F_THROTTLED;
1708         sch->q.qlen--;
1709
1710         return skb;
1711 }
1712
1713 static int
1714 hfsc_requeue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
1715 {
1716         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1717
1718         __skb_queue_head(&q->requeue, skb);
1719         sch->q.qlen++;
1720         sch->qstats.requeues++;
1721         return NET_XMIT_SUCCESS;
1722 }
1723
1724 static unsigned int
1725 hfsc_drop(struct Qdisc *sch)
1726 {
1727         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1728         struct hfsc_class *cl;
1729         unsigned int len;
1730
1731         list_for_each_entry(cl, &q->droplist, dlist) {
1732                 if (cl->qdisc->ops->drop != NULL &&
1733                     (len = cl->qdisc->ops->drop(cl->qdisc)) > 0) {
1734                         if (cl->qdisc->q.qlen == 0) {
1735                                 update_vf(cl, 0, 0);
1736                                 set_passive(cl);
1737                         } else {
1738                                 list_move_tail(&cl->dlist, &q->droplist);
1739                         }
1740                         cl->qstats.drops++;
1741                         sch->qstats.drops++;
1742                         sch->q.qlen--;
1743                         return len;
1744                 }
1745         }
1746         return 0;
1747 }
1748
1749 static struct Qdisc_class_ops hfsc_class_ops = {
1750         .change         = hfsc_change_class,
1751         .delete         = hfsc_delete_class,
1752         .graft          = hfsc_graft_class,
1753         .leaf           = hfsc_class_leaf,
1754         .qlen_notify    = hfsc_qlen_notify,
1755         .get            = hfsc_get_class,
1756         .put            = hfsc_put_class,
1757         .bind_tcf       = hfsc_bind_tcf,
1758         .unbind_tcf     = hfsc_unbind_tcf,
1759         .tcf_chain      = hfsc_tcf_chain,
1760         .dump           = hfsc_dump_class,
1761         .dump_stats     = hfsc_dump_class_stats,
1762         .walk           = hfsc_walk
1763 };
1764
1765 static struct Qdisc_ops hfsc_qdisc_ops = {
1766         .id             = "hfsc",
1767         .init           = hfsc_init_qdisc,
1768         .change         = hfsc_change_qdisc,
1769         .reset          = hfsc_reset_qdisc,
1770         .destroy        = hfsc_destroy_qdisc,
1771         .dump           = hfsc_dump_qdisc,
1772         .enqueue        = hfsc_enqueue,
1773         .dequeue        = hfsc_dequeue,
1774         .requeue        = hfsc_requeue,
1775         .drop           = hfsc_drop,
1776         .cl_ops         = &hfsc_class_ops,
1777         .priv_size      = sizeof(struct hfsc_sched),
1778         .owner          = THIS_MODULE
1779 };
1780
1781 static int __init
1782 hfsc_init(void)
1783 {
1784         return register_qdisc(&hfsc_qdisc_ops);
1785 }
1786
1787 static void __exit
1788 hfsc_cleanup(void)
1789 {
1790         unregister_qdisc(&hfsc_qdisc_ops);
1791 }
1792
1793 MODULE_LICENSE("GPL");
1794 module_init(hfsc_init);
1795 module_exit(hfsc_cleanup);