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