[NET_SCHED]: Use nla_nest_start/nla_nest_end
[linux-2.6.git] / 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 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         u32             classid;        /* class id */
117         unsigned int    refcnt;         /* usage count */
118
119         struct gnet_stats_basic 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 hlist;         /* hash list member */
138         struct list_head dlist;         /* drop list member */
139
140         u64     cl_total;               /* total work in bytes */
141         u64     cl_cumul;               /* cumulative work in bytes done by
142                                            real-time criteria */
143
144         u64     cl_d;                   /* deadline*/
145         u64     cl_e;                   /* eligible time */
146         u64     cl_vt;                  /* virtual time */
147         u64     cl_f;                   /* time when this class will fit for
148                                            link-sharing, max(myf, cfmin) */
149         u64     cl_myf;                 /* my fit-time (calculated from this
150                                            class's own upperlimit curve) */
151         u64     cl_myfadj;              /* my fit-time adjustment (to cancel
152                                            history dependence) */
153         u64     cl_cfmin;               /* earliest children's fit-time (used
154                                            with cl_myf to obtain cl_f) */
155         u64     cl_cvtmin;              /* minimal virtual time among the
156                                            children fit for link-sharing
157                                            (monotonic within a period) */
158         u64     cl_vtadj;               /* intra-period cumulative vt
159                                            adjustment */
160         u64     cl_vtoff;               /* inter-period cumulative vt offset */
161         u64     cl_cvtmax;              /* max child's vt in the last period */
162         u64     cl_cvtoff;              /* cumulative cvtmax of all periods */
163         u64     cl_pcvtoff;             /* parent's cvtoff at initialization
164                                            time */
165
166         struct internal_sc cl_rsc;      /* internal real-time service curve */
167         struct internal_sc cl_fsc;      /* internal fair service curve */
168         struct internal_sc cl_usc;      /* internal upperlimit service curve */
169         struct runtime_sc cl_deadline;  /* deadline curve */
170         struct runtime_sc cl_eligible;  /* eligible curve */
171         struct runtime_sc cl_virtual;   /* virtual curve */
172         struct runtime_sc cl_ulimit;    /* upperlimit curve */
173
174         unsigned long   cl_flags;       /* which curves are valid */
175         unsigned long   cl_vtperiod;    /* vt period sequence number */
176         unsigned long   cl_parentperiod;/* parent's vt period sequence number*/
177         unsigned long   cl_nactive;     /* number of active children */
178 };
179
180 #define HFSC_HSIZE      16
181
182 struct hfsc_sched
183 {
184         u16     defcls;                         /* default class id */
185         struct hfsc_class root;                 /* root class */
186         struct list_head clhash[HFSC_HSIZE];    /* class hash */
187         struct rb_root eligible;                /* eligible tree */
188         struct list_head droplist;              /* active leaf class list (for
189                                                    dropping) */
190         struct sk_buff_head requeue;            /* requeued packet */
191         struct qdisc_watchdog watchdog;         /* watchdog timer */
192 };
193
194 #define HT_INFINITY     0xffffffffffffffffULL   /* infinite time value */
195
196
197 /*
198  * eligible tree holds backlogged classes being sorted by their eligible times.
199  * there is one eligible tree per hfsc instance.
200  */
201
202 static void
203 eltree_insert(struct hfsc_class *cl)
204 {
205         struct rb_node **p = &cl->sched->eligible.rb_node;
206         struct rb_node *parent = NULL;
207         struct hfsc_class *cl1;
208
209         while (*p != NULL) {
210                 parent = *p;
211                 cl1 = rb_entry(parent, struct hfsc_class, el_node);
212                 if (cl->cl_e >= cl1->cl_e)
213                         p = &parent->rb_right;
214                 else
215                         p = &parent->rb_left;
216         }
217         rb_link_node(&cl->el_node, parent, p);
218         rb_insert_color(&cl->el_node, &cl->sched->eligible);
219 }
220
221 static inline void
222 eltree_remove(struct hfsc_class *cl)
223 {
224         rb_erase(&cl->el_node, &cl->sched->eligible);
225 }
226
227 static inline void
228 eltree_update(struct hfsc_class *cl)
229 {
230         eltree_remove(cl);
231         eltree_insert(cl);
232 }
233
234 /* find the class with the minimum deadline among the eligible classes */
235 static inline struct hfsc_class *
236 eltree_get_mindl(struct hfsc_sched *q, u64 cur_time)
237 {
238         struct hfsc_class *p, *cl = NULL;
239         struct rb_node *n;
240
241         for (n = rb_first(&q->eligible); n != NULL; n = rb_next(n)) {
242                 p = rb_entry(n, struct hfsc_class, el_node);
243                 if (p->cl_e > cur_time)
244                         break;
245                 if (cl == NULL || p->cl_d < cl->cl_d)
246                         cl = p;
247         }
248         return cl;
249 }
250
251 /* find the class with minimum eligible time among the eligible classes */
252 static inline struct hfsc_class *
253 eltree_get_minel(struct hfsc_sched *q)
254 {
255         struct rb_node *n;
256
257         n = rb_first(&q->eligible);
258         if (n == NULL)
259                 return NULL;
260         return rb_entry(n, struct hfsc_class, el_node);
261 }
262
263 /*
264  * vttree holds holds backlogged child classes being sorted by their virtual
265  * time. each intermediate class has one vttree.
266  */
267 static void
268 vttree_insert(struct hfsc_class *cl)
269 {
270         struct rb_node **p = &cl->cl_parent->vt_tree.rb_node;
271         struct rb_node *parent = NULL;
272         struct hfsc_class *cl1;
273
274         while (*p != NULL) {
275                 parent = *p;
276                 cl1 = rb_entry(parent, struct hfsc_class, vt_node);
277                 if (cl->cl_vt >= cl1->cl_vt)
278                         p = &parent->rb_right;
279                 else
280                         p = &parent->rb_left;
281         }
282         rb_link_node(&cl->vt_node, parent, p);
283         rb_insert_color(&cl->vt_node, &cl->cl_parent->vt_tree);
284 }
285
286 static inline void
287 vttree_remove(struct hfsc_class *cl)
288 {
289         rb_erase(&cl->vt_node, &cl->cl_parent->vt_tree);
290 }
291
292 static inline void
293 vttree_update(struct hfsc_class *cl)
294 {
295         vttree_remove(cl);
296         vttree_insert(cl);
297 }
298
299 static inline struct hfsc_class *
300 vttree_firstfit(struct hfsc_class *cl, u64 cur_time)
301 {
302         struct hfsc_class *p;
303         struct rb_node *n;
304
305         for (n = rb_first(&cl->vt_tree); n != NULL; n = rb_next(n)) {
306                 p = rb_entry(n, struct hfsc_class, vt_node);
307                 if (p->cl_f <= cur_time)
308                         return p;
309         }
310         return NULL;
311 }
312
313 /*
314  * get the leaf class with the minimum vt in the hierarchy
315  */
316 static struct hfsc_class *
317 vttree_get_minvt(struct hfsc_class *cl, u64 cur_time)
318 {
319         /* if root-class's cfmin is bigger than cur_time nothing to do */
320         if (cl->cl_cfmin > cur_time)
321                 return NULL;
322
323         while (cl->level > 0) {
324                 cl = vttree_firstfit(cl, cur_time);
325                 if (cl == NULL)
326                         return NULL;
327                 /*
328                  * update parent's cl_cvtmin.
329                  */
330                 if (cl->cl_parent->cl_cvtmin < cl->cl_vt)
331                         cl->cl_parent->cl_cvtmin = cl->cl_vt;
332         }
333         return cl;
334 }
335
336 static void
337 cftree_insert(struct hfsc_class *cl)
338 {
339         struct rb_node **p = &cl->cl_parent->cf_tree.rb_node;
340         struct rb_node *parent = NULL;
341         struct hfsc_class *cl1;
342
343         while (*p != NULL) {
344                 parent = *p;
345                 cl1 = rb_entry(parent, struct hfsc_class, cf_node);
346                 if (cl->cl_f >= cl1->cl_f)
347                         p = &parent->rb_right;
348                 else
349                         p = &parent->rb_left;
350         }
351         rb_link_node(&cl->cf_node, parent, p);
352         rb_insert_color(&cl->cf_node, &cl->cl_parent->cf_tree);
353 }
354
355 static inline void
356 cftree_remove(struct hfsc_class *cl)
357 {
358         rb_erase(&cl->cf_node, &cl->cl_parent->cf_tree);
359 }
360
361 static inline void
362 cftree_update(struct hfsc_class *cl)
363 {
364         cftree_remove(cl);
365         cftree_insert(cl);
366 }
367
368 /*
369  * service curve support functions
370  *
371  *  external service curve parameters
372  *      m: bps
373  *      d: us
374  *  internal service curve parameters
375  *      sm: (bytes/psched_us) << SM_SHIFT
376  *      ism: (psched_us/byte) << ISM_SHIFT
377  *      dx: psched_us
378  *
379  * The clock source resolution with ktime is 1.024us.
380  *
381  * sm and ism are scaled in order to keep effective digits.
382  * SM_SHIFT and ISM_SHIFT are selected to keep at least 4 effective
383  * digits in decimal using the following table.
384  *
385  *  bits/sec      100Kbps     1Mbps     10Mbps     100Mbps    1Gbps
386  *  ------------+-------------------------------------------------------
387  *  bytes/1.024us 12.8e-3    128e-3     1280e-3    12800e-3   128000e-3
388  *
389  *  1.024us/byte  78.125     7.8125     0.78125    0.078125   0.0078125
390  */
391 #define SM_SHIFT        20
392 #define ISM_SHIFT       18
393
394 #define SM_MASK         ((1ULL << SM_SHIFT) - 1)
395 #define ISM_MASK        ((1ULL << ISM_SHIFT) - 1)
396
397 static inline u64
398 seg_x2y(u64 x, u64 sm)
399 {
400         u64 y;
401
402         /*
403          * compute
404          *      y = x * sm >> SM_SHIFT
405          * but divide it for the upper and lower bits to avoid overflow
406          */
407         y = (x >> SM_SHIFT) * sm + (((x & SM_MASK) * sm) >> SM_SHIFT);
408         return y;
409 }
410
411 static inline u64
412 seg_y2x(u64 y, u64 ism)
413 {
414         u64 x;
415
416         if (y == 0)
417                 x = 0;
418         else if (ism == HT_INFINITY)
419                 x = HT_INFINITY;
420         else {
421                 x = (y >> ISM_SHIFT) * ism
422                     + (((y & ISM_MASK) * ism) >> ISM_SHIFT);
423         }
424         return x;
425 }
426
427 /* Convert m (bps) into sm (bytes/psched us) */
428 static u64
429 m2sm(u32 m)
430 {
431         u64 sm;
432
433         sm = ((u64)m << SM_SHIFT);
434         sm += PSCHED_TICKS_PER_SEC - 1;
435         do_div(sm, PSCHED_TICKS_PER_SEC);
436         return sm;
437 }
438
439 /* convert m (bps) into ism (psched us/byte) */
440 static u64
441 m2ism(u32 m)
442 {
443         u64 ism;
444
445         if (m == 0)
446                 ism = HT_INFINITY;
447         else {
448                 ism = ((u64)PSCHED_TICKS_PER_SEC << ISM_SHIFT);
449                 ism += m - 1;
450                 do_div(ism, m);
451         }
452         return ism;
453 }
454
455 /* convert d (us) into dx (psched us) */
456 static u64
457 d2dx(u32 d)
458 {
459         u64 dx;
460
461         dx = ((u64)d * PSCHED_TICKS_PER_SEC);
462         dx += USEC_PER_SEC - 1;
463         do_div(dx, USEC_PER_SEC);
464         return dx;
465 }
466
467 /* convert sm (bytes/psched us) into m (bps) */
468 static u32
469 sm2m(u64 sm)
470 {
471         u64 m;
472
473         m = (sm * PSCHED_TICKS_PER_SEC) >> SM_SHIFT;
474         return (u32)m;
475 }
476
477 /* convert dx (psched us) into d (us) */
478 static u32
479 dx2d(u64 dx)
480 {
481         u64 d;
482
483         d = dx * USEC_PER_SEC;
484         do_div(d, PSCHED_TICKS_PER_SEC);
485         return (u32)d;
486 }
487
488 static void
489 sc2isc(struct tc_service_curve *sc, struct internal_sc *isc)
490 {
491         isc->sm1  = m2sm(sc->m1);
492         isc->ism1 = m2ism(sc->m1);
493         isc->dx   = d2dx(sc->d);
494         isc->dy   = seg_x2y(isc->dx, isc->sm1);
495         isc->sm2  = m2sm(sc->m2);
496         isc->ism2 = m2ism(sc->m2);
497 }
498
499 /*
500  * initialize the runtime service curve with the given internal
501  * service curve starting at (x, y).
502  */
503 static void
504 rtsc_init(struct runtime_sc *rtsc, struct internal_sc *isc, u64 x, u64 y)
505 {
506         rtsc->x    = x;
507         rtsc->y    = y;
508         rtsc->sm1  = isc->sm1;
509         rtsc->ism1 = isc->ism1;
510         rtsc->dx   = isc->dx;
511         rtsc->dy   = isc->dy;
512         rtsc->sm2  = isc->sm2;
513         rtsc->ism2 = isc->ism2;
514 }
515
516 /*
517  * calculate the y-projection of the runtime service curve by the
518  * given x-projection value
519  */
520 static u64
521 rtsc_y2x(struct runtime_sc *rtsc, u64 y)
522 {
523         u64 x;
524
525         if (y < rtsc->y)
526                 x = rtsc->x;
527         else if (y <= rtsc->y + rtsc->dy) {
528                 /* x belongs to the 1st segment */
529                 if (rtsc->dy == 0)
530                         x = rtsc->x + rtsc->dx;
531                 else
532                         x = rtsc->x + seg_y2x(y - rtsc->y, rtsc->ism1);
533         } else {
534                 /* x belongs to the 2nd segment */
535                 x = rtsc->x + rtsc->dx
536                     + seg_y2x(y - rtsc->y - rtsc->dy, rtsc->ism2);
537         }
538         return x;
539 }
540
541 static u64
542 rtsc_x2y(struct runtime_sc *rtsc, u64 x)
543 {
544         u64 y;
545
546         if (x <= rtsc->x)
547                 y = rtsc->y;
548         else if (x <= rtsc->x + rtsc->dx)
549                 /* y belongs to the 1st segment */
550                 y = rtsc->y + seg_x2y(x - rtsc->x, rtsc->sm1);
551         else
552                 /* y belongs to the 2nd segment */
553                 y = rtsc->y + rtsc->dy
554                     + seg_x2y(x - rtsc->x - rtsc->dx, rtsc->sm2);
555         return y;
556 }
557
558 /*
559  * update the runtime service curve by taking the minimum of the current
560  * runtime service curve and the service curve starting at (x, y).
561  */
562 static void
563 rtsc_min(struct runtime_sc *rtsc, struct internal_sc *isc, u64 x, u64 y)
564 {
565         u64 y1, y2, dx, dy;
566         u32 dsm;
567
568         if (isc->sm1 <= isc->sm2) {
569                 /* service curve is convex */
570                 y1 = rtsc_x2y(rtsc, x);
571                 if (y1 < y)
572                         /* the current rtsc is smaller */
573                         return;
574                 rtsc->x = x;
575                 rtsc->y = y;
576                 return;
577         }
578
579         /*
580          * service curve is concave
581          * compute the two y values of the current rtsc
582          *      y1: at x
583          *      y2: at (x + dx)
584          */
585         y1 = rtsc_x2y(rtsc, x);
586         if (y1 <= y) {
587                 /* rtsc is below isc, no change to rtsc */
588                 return;
589         }
590
591         y2 = rtsc_x2y(rtsc, x + isc->dx);
592         if (y2 >= y + isc->dy) {
593                 /* rtsc is above isc, replace rtsc by isc */
594                 rtsc->x = x;
595                 rtsc->y = y;
596                 rtsc->dx = isc->dx;
597                 rtsc->dy = isc->dy;
598                 return;
599         }
600
601         /*
602          * the two curves intersect
603          * compute the offsets (dx, dy) using the reverse
604          * function of seg_x2y()
605          *      seg_x2y(dx, sm1) == seg_x2y(dx, sm2) + (y1 - y)
606          */
607         dx = (y1 - y) << SM_SHIFT;
608         dsm = isc->sm1 - isc->sm2;
609         do_div(dx, dsm);
610         /*
611          * check if (x, y1) belongs to the 1st segment of rtsc.
612          * if so, add the offset.
613          */
614         if (rtsc->x + rtsc->dx > x)
615                 dx += rtsc->x + rtsc->dx - x;
616         dy = seg_x2y(dx, isc->sm1);
617
618         rtsc->x = x;
619         rtsc->y = y;
620         rtsc->dx = dx;
621         rtsc->dy = dy;
622         return;
623 }
624
625 static void
626 init_ed(struct hfsc_class *cl, unsigned int next_len)
627 {
628         u64 cur_time = psched_get_time();
629
630         /* update the deadline curve */
631         rtsc_min(&cl->cl_deadline, &cl->cl_rsc, cur_time, cl->cl_cumul);
632
633         /*
634          * update the eligible curve.
635          * for concave, it is equal to the deadline curve.
636          * for convex, it is a linear curve with slope m2.
637          */
638         cl->cl_eligible = cl->cl_deadline;
639         if (cl->cl_rsc.sm1 <= cl->cl_rsc.sm2) {
640                 cl->cl_eligible.dx = 0;
641                 cl->cl_eligible.dy = 0;
642         }
643
644         /* compute e and d */
645         cl->cl_e = rtsc_y2x(&cl->cl_eligible, cl->cl_cumul);
646         cl->cl_d = rtsc_y2x(&cl->cl_deadline, cl->cl_cumul + next_len);
647
648         eltree_insert(cl);
649 }
650
651 static void
652 update_ed(struct hfsc_class *cl, unsigned int next_len)
653 {
654         cl->cl_e = rtsc_y2x(&cl->cl_eligible, cl->cl_cumul);
655         cl->cl_d = rtsc_y2x(&cl->cl_deadline, cl->cl_cumul + next_len);
656
657         eltree_update(cl);
658 }
659
660 static inline void
661 update_d(struct hfsc_class *cl, unsigned int next_len)
662 {
663         cl->cl_d = rtsc_y2x(&cl->cl_deadline, cl->cl_cumul + next_len);
664 }
665
666 static inline void
667 update_cfmin(struct hfsc_class *cl)
668 {
669         struct rb_node *n = rb_first(&cl->cf_tree);
670         struct hfsc_class *p;
671
672         if (n == NULL) {
673                 cl->cl_cfmin = 0;
674                 return;
675         }
676         p = rb_entry(n, struct hfsc_class, cf_node);
677         cl->cl_cfmin = p->cl_f;
678 }
679
680 static void
681 init_vf(struct hfsc_class *cl, unsigned int len)
682 {
683         struct hfsc_class *max_cl;
684         struct rb_node *n;
685         u64 vt, f, cur_time;
686         int go_active;
687
688         cur_time = 0;
689         go_active = 1;
690         for (; cl->cl_parent != NULL; cl = cl->cl_parent) {
691                 if (go_active && cl->cl_nactive++ == 0)
692                         go_active = 1;
693                 else
694                         go_active = 0;
695
696                 if (go_active) {
697                         n = rb_last(&cl->cl_parent->vt_tree);
698                         if (n != NULL) {
699                                 max_cl = rb_entry(n, struct hfsc_class,vt_node);
700                                 /*
701                                  * set vt to the average of the min and max
702                                  * classes.  if the parent's period didn't
703                                  * change, don't decrease vt of the class.
704                                  */
705                                 vt = max_cl->cl_vt;
706                                 if (cl->cl_parent->cl_cvtmin != 0)
707                                         vt = (cl->cl_parent->cl_cvtmin + vt)/2;
708
709                                 if (cl->cl_parent->cl_vtperiod !=
710                                     cl->cl_parentperiod || vt > cl->cl_vt)
711                                         cl->cl_vt = vt;
712                         } else {
713                                 /*
714                                  * first child for a new parent backlog period.
715                                  * add parent's cvtmax to cvtoff to make a new
716                                  * vt (vtoff + vt) larger than the vt in the
717                                  * last period for all children.
718                                  */
719                                 vt = cl->cl_parent->cl_cvtmax;
720                                 cl->cl_parent->cl_cvtoff += vt;
721                                 cl->cl_parent->cl_cvtmax = 0;
722                                 cl->cl_parent->cl_cvtmin = 0;
723                                 cl->cl_vt = 0;
724                         }
725
726                         cl->cl_vtoff = cl->cl_parent->cl_cvtoff -
727                                                         cl->cl_pcvtoff;
728
729                         /* update the virtual curve */
730                         vt = cl->cl_vt + cl->cl_vtoff;
731                         rtsc_min(&cl->cl_virtual, &cl->cl_fsc, vt,
732                                                       cl->cl_total);
733                         if (cl->cl_virtual.x == vt) {
734                                 cl->cl_virtual.x -= cl->cl_vtoff;
735                                 cl->cl_vtoff = 0;
736                         }
737                         cl->cl_vtadj = 0;
738
739                         cl->cl_vtperiod++;  /* increment vt period */
740                         cl->cl_parentperiod = cl->cl_parent->cl_vtperiod;
741                         if (cl->cl_parent->cl_nactive == 0)
742                                 cl->cl_parentperiod++;
743                         cl->cl_f = 0;
744
745                         vttree_insert(cl);
746                         cftree_insert(cl);
747
748                         if (cl->cl_flags & HFSC_USC) {
749                                 /* class has upper limit curve */
750                                 if (cur_time == 0)
751                                         cur_time = psched_get_time();
752
753                                 /* update the ulimit curve */
754                                 rtsc_min(&cl->cl_ulimit, &cl->cl_usc, cur_time,
755                                          cl->cl_total);
756                                 /* compute myf */
757                                 cl->cl_myf = rtsc_y2x(&cl->cl_ulimit,
758                                                       cl->cl_total);
759                                 cl->cl_myfadj = 0;
760                         }
761                 }
762
763                 f = max(cl->cl_myf, cl->cl_cfmin);
764                 if (f != cl->cl_f) {
765                         cl->cl_f = f;
766                         cftree_update(cl);
767                         update_cfmin(cl->cl_parent);
768                 }
769         }
770 }
771
772 static void
773 update_vf(struct hfsc_class *cl, unsigned int len, u64 cur_time)
774 {
775         u64 f; /* , myf_bound, delta; */
776         int go_passive = 0;
777
778         if (cl->qdisc->q.qlen == 0 && cl->cl_flags & HFSC_FSC)
779                 go_passive = 1;
780
781         for (; cl->cl_parent != NULL; cl = cl->cl_parent) {
782                 cl->cl_total += len;
783
784                 if (!(cl->cl_flags & HFSC_FSC) || cl->cl_nactive == 0)
785                         continue;
786
787                 if (go_passive && --cl->cl_nactive == 0)
788                         go_passive = 1;
789                 else
790                         go_passive = 0;
791
792                 if (go_passive) {
793                         /* no more active child, going passive */
794
795                         /* update cvtmax of the parent class */
796                         if (cl->cl_vt > cl->cl_parent->cl_cvtmax)
797                                 cl->cl_parent->cl_cvtmax = cl->cl_vt;
798
799                         /* remove this class from the vt tree */
800                         vttree_remove(cl);
801
802                         cftree_remove(cl);
803                         update_cfmin(cl->cl_parent);
804
805                         continue;
806                 }
807
808                 /*
809                  * update vt and f
810                  */
811                 cl->cl_vt = rtsc_y2x(&cl->cl_virtual, cl->cl_total)
812                             - cl->cl_vtoff + cl->cl_vtadj;
813
814                 /*
815                  * if vt of the class is smaller than cvtmin,
816                  * the class was skipped in the past due to non-fit.
817                  * if so, we need to adjust vtadj.
818                  */
819                 if (cl->cl_vt < cl->cl_parent->cl_cvtmin) {
820                         cl->cl_vtadj += cl->cl_parent->cl_cvtmin - cl->cl_vt;
821                         cl->cl_vt = cl->cl_parent->cl_cvtmin;
822                 }
823
824                 /* update the vt tree */
825                 vttree_update(cl);
826
827                 if (cl->cl_flags & HFSC_USC) {
828                         cl->cl_myf = cl->cl_myfadj + rtsc_y2x(&cl->cl_ulimit,
829                                                               cl->cl_total);
830 #if 0
831                         /*
832                          * This code causes classes to stay way under their
833                          * limit when multiple classes are used at gigabit
834                          * speed. needs investigation. -kaber
835                          */
836                         /*
837                          * if myf lags behind by more than one clock tick
838                          * from the current time, adjust myfadj to prevent
839                          * a rate-limited class from going greedy.
840                          * in a steady state under rate-limiting, myf
841                          * fluctuates within one clock tick.
842                          */
843                         myf_bound = cur_time - PSCHED_JIFFIE2US(1);
844                         if (cl->cl_myf < myf_bound) {
845                                 delta = cur_time - cl->cl_myf;
846                                 cl->cl_myfadj += delta;
847                                 cl->cl_myf += delta;
848                         }
849 #endif
850                 }
851
852                 f = max(cl->cl_myf, cl->cl_cfmin);
853                 if (f != cl->cl_f) {
854                         cl->cl_f = f;
855                         cftree_update(cl);
856                         update_cfmin(cl->cl_parent);
857                 }
858         }
859 }
860
861 static void
862 set_active(struct hfsc_class *cl, unsigned int len)
863 {
864         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
865                 init_ed(cl, len);
866         if (cl->cl_flags & HFSC_FSC)
867                 init_vf(cl, len);
868
869         list_add_tail(&cl->dlist, &cl->sched->droplist);
870 }
871
872 static void
873 set_passive(struct hfsc_class *cl)
874 {
875         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
876                 eltree_remove(cl);
877
878         list_del(&cl->dlist);
879
880         /*
881          * vttree is now handled in update_vf() so that update_vf(cl, 0, 0)
882          * needs to be called explicitly to remove a class from vttree.
883          */
884 }
885
886 /*
887  * hack to get length of first packet in queue.
888  */
889 static unsigned int
890 qdisc_peek_len(struct Qdisc *sch)
891 {
892         struct sk_buff *skb;
893         unsigned int len;
894
895         skb = sch->dequeue(sch);
896         if (skb == NULL) {
897                 if (net_ratelimit())
898                         printk("qdisc_peek_len: non work-conserving qdisc ?\n");
899                 return 0;
900         }
901         len = skb->len;
902         if (unlikely(sch->ops->requeue(skb, sch) != NET_XMIT_SUCCESS)) {
903                 if (net_ratelimit())
904                         printk("qdisc_peek_len: failed to requeue\n");
905                 qdisc_tree_decrease_qlen(sch, 1);
906                 return 0;
907         }
908         return len;
909 }
910
911 static void
912 hfsc_purge_queue(struct Qdisc *sch, struct hfsc_class *cl)
913 {
914         unsigned int len = cl->qdisc->q.qlen;
915
916         qdisc_reset(cl->qdisc);
917         qdisc_tree_decrease_qlen(cl->qdisc, len);
918 }
919
920 static void
921 hfsc_adjust_levels(struct hfsc_class *cl)
922 {
923         struct hfsc_class *p;
924         unsigned int level;
925
926         do {
927                 level = 0;
928                 list_for_each_entry(p, &cl->children, siblings) {
929                         if (p->level >= level)
930                                 level = p->level + 1;
931                 }
932                 cl->level = level;
933         } while ((cl = cl->cl_parent) != NULL);
934 }
935
936 static inline unsigned int
937 hfsc_hash(u32 h)
938 {
939         h ^= h >> 8;
940         h ^= h >> 4;
941
942         return h & (HFSC_HSIZE - 1);
943 }
944
945 static inline struct hfsc_class *
946 hfsc_find_class(u32 classid, struct Qdisc *sch)
947 {
948         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
949         struct hfsc_class *cl;
950
951         list_for_each_entry(cl, &q->clhash[hfsc_hash(classid)], hlist) {
952                 if (cl->classid == classid)
953                         return cl;
954         }
955         return NULL;
956 }
957
958 static void
959 hfsc_change_rsc(struct hfsc_class *cl, struct tc_service_curve *rsc,
960                 u64 cur_time)
961 {
962         sc2isc(rsc, &cl->cl_rsc);
963         rtsc_init(&cl->cl_deadline, &cl->cl_rsc, cur_time, cl->cl_cumul);
964         cl->cl_eligible = cl->cl_deadline;
965         if (cl->cl_rsc.sm1 <= cl->cl_rsc.sm2) {
966                 cl->cl_eligible.dx = 0;
967                 cl->cl_eligible.dy = 0;
968         }
969         cl->cl_flags |= HFSC_RSC;
970 }
971
972 static void
973 hfsc_change_fsc(struct hfsc_class *cl, struct tc_service_curve *fsc)
974 {
975         sc2isc(fsc, &cl->cl_fsc);
976         rtsc_init(&cl->cl_virtual, &cl->cl_fsc, cl->cl_vt, cl->cl_total);
977         cl->cl_flags |= HFSC_FSC;
978 }
979
980 static void
981 hfsc_change_usc(struct hfsc_class *cl, struct tc_service_curve *usc,
982                 u64 cur_time)
983 {
984         sc2isc(usc, &cl->cl_usc);
985         rtsc_init(&cl->cl_ulimit, &cl->cl_usc, cur_time, cl->cl_total);
986         cl->cl_flags |= HFSC_USC;
987 }
988
989 static int
990 hfsc_change_class(struct Qdisc *sch, u32 classid, u32 parentid,
991                   struct nlattr **tca, unsigned long *arg)
992 {
993         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
994         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)*arg;
995         struct hfsc_class *parent = NULL;
996         struct nlattr *opt = tca[TCA_OPTIONS];
997         struct nlattr *tb[TCA_HFSC_MAX + 1];
998         struct tc_service_curve *rsc = NULL, *fsc = NULL, *usc = NULL;
999         u64 cur_time;
1000         int err;
1001
1002         if (opt == NULL)
1003                 return -EINVAL;
1004
1005         err = nla_parse_nested(tb, TCA_HFSC_MAX, opt, NULL);
1006         if (err < 0)
1007                 return err;
1008
1009         if (tb[TCA_HFSC_RSC]) {
1010                 if (nla_len(tb[TCA_HFSC_RSC]) < sizeof(*rsc))
1011                         return -EINVAL;
1012                 rsc = nla_data(tb[TCA_HFSC_RSC]);
1013                 if (rsc->m1 == 0 && rsc->m2 == 0)
1014                         rsc = NULL;
1015         }
1016
1017         if (tb[TCA_HFSC_FSC]) {
1018                 if (nla_len(tb[TCA_HFSC_FSC]) < sizeof(*fsc))
1019                         return -EINVAL;
1020                 fsc = nla_data(tb[TCA_HFSC_FSC]);
1021                 if (fsc->m1 == 0 && fsc->m2 == 0)
1022                         fsc = NULL;
1023         }
1024
1025         if (tb[TCA_HFSC_USC]) {
1026                 if (nla_len(tb[TCA_HFSC_USC]) < sizeof(*usc))
1027                         return -EINVAL;
1028                 usc = nla_data(tb[TCA_HFSC_USC]);
1029                 if (usc->m1 == 0 && usc->m2 == 0)
1030                         usc = NULL;
1031         }
1032
1033         if (cl != NULL) {
1034                 if (parentid) {
1035                         if (cl->cl_parent && cl->cl_parent->classid != parentid)
1036                                 return -EINVAL;
1037                         if (cl->cl_parent == NULL && parentid != TC_H_ROOT)
1038                                 return -EINVAL;
1039                 }
1040                 cur_time = psched_get_time();
1041
1042                 sch_tree_lock(sch);
1043                 if (rsc != NULL)
1044                         hfsc_change_rsc(cl, rsc, cur_time);
1045                 if (fsc != NULL)
1046                         hfsc_change_fsc(cl, fsc);
1047                 if (usc != NULL)
1048                         hfsc_change_usc(cl, usc, cur_time);
1049
1050                 if (cl->qdisc->q.qlen != 0) {
1051                         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
1052                                 update_ed(cl, qdisc_peek_len(cl->qdisc));
1053                         if (cl->cl_flags & HFSC_FSC)
1054                                 update_vf(cl, 0, cur_time);
1055                 }
1056                 sch_tree_unlock(sch);
1057
1058                 if (tca[TCA_RATE])
1059                         gen_replace_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est,
1060                                               &sch->dev->queue_lock,
1061                                               tca[TCA_RATE]);
1062                 return 0;
1063         }
1064
1065         if (parentid == TC_H_ROOT)
1066                 return -EEXIST;
1067
1068         parent = &q->root;
1069         if (parentid) {
1070                 parent = hfsc_find_class(parentid, sch);
1071                 if (parent == NULL)
1072                         return -ENOENT;
1073         }
1074
1075         if (classid == 0 || TC_H_MAJ(classid ^ sch->handle) != 0)
1076                 return -EINVAL;
1077         if (hfsc_find_class(classid, sch))
1078                 return -EEXIST;
1079
1080         if (rsc == NULL && fsc == NULL)
1081                 return -EINVAL;
1082
1083         cl = kzalloc(sizeof(struct hfsc_class), GFP_KERNEL);
1084         if (cl == NULL)
1085                 return -ENOBUFS;
1086
1087         if (rsc != NULL)
1088                 hfsc_change_rsc(cl, rsc, 0);
1089         if (fsc != NULL)
1090                 hfsc_change_fsc(cl, fsc);
1091         if (usc != NULL)
1092                 hfsc_change_usc(cl, usc, 0);
1093
1094         cl->refcnt    = 1;
1095         cl->classid   = classid;
1096         cl->sched     = q;
1097         cl->cl_parent = parent;
1098         cl->qdisc = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops, classid);
1099         if (cl->qdisc == NULL)
1100                 cl->qdisc = &noop_qdisc;
1101         INIT_LIST_HEAD(&cl->children);
1102         cl->vt_tree = RB_ROOT;
1103         cl->cf_tree = RB_ROOT;
1104
1105         sch_tree_lock(sch);
1106         list_add_tail(&cl->hlist, &q->clhash[hfsc_hash(classid)]);
1107         list_add_tail(&cl->siblings, &parent->children);
1108         if (parent->level == 0)
1109                 hfsc_purge_queue(sch, parent);
1110         hfsc_adjust_levels(parent);
1111         cl->cl_pcvtoff = parent->cl_cvtoff;
1112         sch_tree_unlock(sch);
1113
1114         if (tca[TCA_RATE])
1115                 gen_new_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est,
1116                                   &sch->dev->queue_lock, tca[TCA_RATE]);
1117         *arg = (unsigned long)cl;
1118         return 0;
1119 }
1120
1121 static void
1122 hfsc_destroy_class(struct Qdisc *sch, struct hfsc_class *cl)
1123 {
1124         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1125
1126         tcf_destroy_chain(cl->filter_list);
1127         qdisc_destroy(cl->qdisc);
1128         gen_kill_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est);
1129         if (cl != &q->root)
1130                 kfree(cl);
1131 }
1132
1133 static int
1134 hfsc_delete_class(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1135 {
1136         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1137         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1138
1139         if (cl->level > 0 || cl->filter_cnt > 0 || cl == &q->root)
1140                 return -EBUSY;
1141
1142         sch_tree_lock(sch);
1143
1144         list_del(&cl->siblings);
1145         hfsc_adjust_levels(cl->cl_parent);
1146
1147         hfsc_purge_queue(sch, cl);
1148         list_del(&cl->hlist);
1149
1150         if (--cl->refcnt == 0)
1151                 hfsc_destroy_class(sch, cl);
1152
1153         sch_tree_unlock(sch);
1154         return 0;
1155 }
1156
1157 static struct hfsc_class *
1158 hfsc_classify(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch, int *qerr)
1159 {
1160         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1161         struct hfsc_class *cl;
1162         struct tcf_result res;
1163         struct tcf_proto *tcf;
1164         int result;
1165
1166         if (TC_H_MAJ(skb->priority ^ sch->handle) == 0 &&
1167             (cl = hfsc_find_class(skb->priority, sch)) != NULL)
1168                 if (cl->level == 0)
1169                         return cl;
1170
1171         *qerr = NET_XMIT_BYPASS;
1172         tcf = q->root.filter_list;
1173         while (tcf && (result = tc_classify(skb, tcf, &res)) >= 0) {
1174 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
1175                 switch (result) {
1176                 case TC_ACT_QUEUED:
1177                 case TC_ACT_STOLEN:
1178                         *qerr = NET_XMIT_SUCCESS;
1179                 case TC_ACT_SHOT:
1180                         return NULL;
1181                 }
1182 #endif
1183                 if ((cl = (struct hfsc_class *)res.class) == NULL) {
1184                         if ((cl = hfsc_find_class(res.classid, sch)) == NULL)
1185                                 break; /* filter selected invalid classid */
1186                 }
1187
1188                 if (cl->level == 0)
1189                         return cl; /* hit leaf class */
1190
1191                 /* apply inner filter chain */
1192                 tcf = cl->filter_list;
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 == NULL)
1210                 return -ENOENT;
1211         if (cl->level > 0)
1212                 return -EINVAL;
1213         if (new == NULL) {
1214                 new = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops,
1215                                         cl->classid);
1216                 if (new == NULL)
1217                         new = &noop_qdisc;
1218         }
1219
1220         sch_tree_lock(sch);
1221         hfsc_purge_queue(sch, cl);
1222         *old = xchg(&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 != NULL && 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->classid : TC_H_ROOT;
1349         tcm->tcm_handle = cl->classid;
1350         if (cl->level == 0)
1351                 tcm->tcm_info = cl->qdisc->handle;
1352
1353         nest = nla_nest_start(skb, TCA_OPTIONS);
1354         if (nest == NULL)
1355                 goto nla_put_failure;
1356         if (hfsc_dump_curves(skb, cl) < 0)
1357                 goto nla_put_failure;
1358         nla_nest_end(skb, nest);
1359         return skb->len;
1360
1361  nla_put_failure:
1362         nla_nest_cancel(skb, nest);
1363         return -1;
1364 }
1365
1366 static int
1367 hfsc_dump_class_stats(struct Qdisc *sch, unsigned long arg,
1368         struct gnet_dump *d)
1369 {
1370         struct hfsc_class *cl = (struct hfsc_class *)arg;
1371         struct tc_hfsc_stats xstats;
1372
1373         cl->qstats.qlen = cl->qdisc->q.qlen;
1374         xstats.level   = cl->level;
1375         xstats.period  = cl->cl_vtperiod;
1376         xstats.work    = cl->cl_total;
1377         xstats.rtwork  = cl->cl_cumul;
1378
1379         if (gnet_stats_copy_basic(d, &cl->bstats) < 0 ||
1380             gnet_stats_copy_rate_est(d, &cl->rate_est) < 0 ||
1381             gnet_stats_copy_queue(d, &cl->qstats) < 0)
1382                 return -1;
1383
1384         return gnet_stats_copy_app(d, &xstats, sizeof(xstats));
1385 }
1386
1387
1388
1389 static void
1390 hfsc_walk(struct Qdisc *sch, struct qdisc_walker *arg)
1391 {
1392         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1393         struct hfsc_class *cl;
1394         unsigned int i;
1395
1396         if (arg->stop)
1397                 return;
1398
1399         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++) {
1400                 list_for_each_entry(cl, &q->clhash[i], hlist) {
1401                         if (arg->count < arg->skip) {
1402                                 arg->count++;
1403                                 continue;
1404                         }
1405                         if (arg->fn(sch, (unsigned long)cl, arg) < 0) {
1406                                 arg->stop = 1;
1407                                 return;
1408                         }
1409                         arg->count++;
1410                 }
1411         }
1412 }
1413
1414 static void
1415 hfsc_schedule_watchdog(struct Qdisc *sch)
1416 {
1417         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1418         struct hfsc_class *cl;
1419         u64 next_time = 0;
1420
1421         if ((cl = eltree_get_minel(q)) != NULL)
1422                 next_time = cl->cl_e;
1423         if (q->root.cl_cfmin != 0) {
1424                 if (next_time == 0 || next_time > q->root.cl_cfmin)
1425                         next_time = q->root.cl_cfmin;
1426         }
1427         WARN_ON(next_time == 0);
1428         qdisc_watchdog_schedule(&q->watchdog, next_time);
1429 }
1430
1431 static int
1432 hfsc_init_qdisc(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt)
1433 {
1434         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1435         struct tc_hfsc_qopt *qopt;
1436         unsigned int i;
1437
1438         if (opt == NULL || nla_len(opt) < sizeof(*qopt))
1439                 return -EINVAL;
1440         qopt = nla_data(opt);
1441
1442         q->defcls = qopt->defcls;
1443         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++)
1444                 INIT_LIST_HEAD(&q->clhash[i]);
1445         q->eligible = RB_ROOT;
1446         INIT_LIST_HEAD(&q->droplist);
1447         skb_queue_head_init(&q->requeue);
1448
1449         q->root.refcnt  = 1;
1450         q->root.classid = sch->handle;
1451         q->root.sched   = q;
1452         q->root.qdisc = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops,
1453                                           sch->handle);
1454         if (q->root.qdisc == NULL)
1455                 q->root.qdisc = &noop_qdisc;
1456         INIT_LIST_HEAD(&q->root.children);
1457         q->root.vt_tree = RB_ROOT;
1458         q->root.cf_tree = RB_ROOT;
1459
1460         list_add(&q->root.hlist, &q->clhash[hfsc_hash(q->root.classid)]);
1461
1462         qdisc_watchdog_init(&q->watchdog, sch);
1463
1464         return 0;
1465 }
1466
1467 static int
1468 hfsc_change_qdisc(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt)
1469 {
1470         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1471         struct tc_hfsc_qopt *qopt;
1472
1473         if (opt == NULL || nla_len(opt) < sizeof(*qopt))
1474                 return -EINVAL;
1475         qopt = nla_data(opt);
1476
1477         sch_tree_lock(sch);
1478         q->defcls = qopt->defcls;
1479         sch_tree_unlock(sch);
1480
1481         return 0;
1482 }
1483
1484 static void
1485 hfsc_reset_class(struct hfsc_class *cl)
1486 {
1487         cl->cl_total        = 0;
1488         cl->cl_cumul        = 0;
1489         cl->cl_d            = 0;
1490         cl->cl_e            = 0;
1491         cl->cl_vt           = 0;
1492         cl->cl_vtadj        = 0;
1493         cl->cl_vtoff        = 0;
1494         cl->cl_cvtmin       = 0;
1495         cl->cl_cvtmax       = 0;
1496         cl->cl_cvtoff       = 0;
1497         cl->cl_pcvtoff      = 0;
1498         cl->cl_vtperiod     = 0;
1499         cl->cl_parentperiod = 0;
1500         cl->cl_f            = 0;
1501         cl->cl_myf          = 0;
1502         cl->cl_myfadj       = 0;
1503         cl->cl_cfmin        = 0;
1504         cl->cl_nactive      = 0;
1505
1506         cl->vt_tree = RB_ROOT;
1507         cl->cf_tree = RB_ROOT;
1508         qdisc_reset(cl->qdisc);
1509
1510         if (cl->cl_flags & HFSC_RSC)
1511                 rtsc_init(&cl->cl_deadline, &cl->cl_rsc, 0, 0);
1512         if (cl->cl_flags & HFSC_FSC)
1513                 rtsc_init(&cl->cl_virtual, &cl->cl_fsc, 0, 0);
1514         if (cl->cl_flags & HFSC_USC)
1515                 rtsc_init(&cl->cl_ulimit, &cl->cl_usc, 0, 0);
1516 }
1517
1518 static void
1519 hfsc_reset_qdisc(struct Qdisc *sch)
1520 {
1521         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1522         struct hfsc_class *cl;
1523         unsigned int i;
1524
1525         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++) {
1526                 list_for_each_entry(cl, &q->clhash[i], hlist)
1527                         hfsc_reset_class(cl);
1528         }
1529         __skb_queue_purge(&q->requeue);
1530         q->eligible = RB_ROOT;
1531         INIT_LIST_HEAD(&q->droplist);
1532         qdisc_watchdog_cancel(&q->watchdog);
1533         sch->q.qlen = 0;
1534 }
1535
1536 static void
1537 hfsc_destroy_qdisc(struct Qdisc *sch)
1538 {
1539         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1540         struct hfsc_class *cl, *next;
1541         unsigned int i;
1542
1543         for (i = 0; i < HFSC_HSIZE; i++) {
1544                 list_for_each_entry_safe(cl, next, &q->clhash[i], hlist)
1545                         hfsc_destroy_class(sch, cl);
1546         }
1547         __skb_queue_purge(&q->requeue);
1548         qdisc_watchdog_cancel(&q->watchdog);
1549 }
1550
1551 static int
1552 hfsc_dump_qdisc(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb)
1553 {
1554         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1555         unsigned char *b = skb_tail_pointer(skb);
1556         struct tc_hfsc_qopt qopt;
1557
1558         qopt.defcls = q->defcls;
1559         NLA_PUT(skb, TCA_OPTIONS, sizeof(qopt), &qopt);
1560         return skb->len;
1561
1562  nla_put_failure:
1563         nlmsg_trim(skb, b);
1564         return -1;
1565 }
1566
1567 static int
1568 hfsc_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
1569 {
1570         struct hfsc_class *cl;
1571         unsigned int len;
1572         int err;
1573
1574         cl = hfsc_classify(skb, sch, &err);
1575         if (cl == NULL) {
1576                 if (err == NET_XMIT_BYPASS)
1577                         sch->qstats.drops++;
1578                 kfree_skb(skb);
1579                 return err;
1580         }
1581
1582         len = skb->len;
1583         err = cl->qdisc->enqueue(skb, cl->qdisc);
1584         if (unlikely(err != NET_XMIT_SUCCESS)) {
1585                 cl->qstats.drops++;
1586                 sch->qstats.drops++;
1587                 return err;
1588         }
1589
1590         if (cl->qdisc->q.qlen == 1)
1591                 set_active(cl, len);
1592
1593         cl->bstats.packets++;
1594         cl->bstats.bytes += len;
1595         sch->bstats.packets++;
1596         sch->bstats.bytes += len;
1597         sch->q.qlen++;
1598
1599         return NET_XMIT_SUCCESS;
1600 }
1601
1602 static struct sk_buff *
1603 hfsc_dequeue(struct Qdisc *sch)
1604 {
1605         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1606         struct hfsc_class *cl;
1607         struct sk_buff *skb;
1608         u64 cur_time;
1609         unsigned int next_len;
1610         int realtime = 0;
1611
1612         if (sch->q.qlen == 0)
1613                 return NULL;
1614         if ((skb = __skb_dequeue(&q->requeue)))
1615                 goto out;
1616
1617         cur_time = psched_get_time();
1618
1619         /*
1620          * if there are eligible classes, use real-time criteria.
1621          * find the class with the minimum deadline among
1622          * the eligible classes.
1623          */
1624         if ((cl = eltree_get_mindl(q, cur_time)) != NULL) {
1625                 realtime = 1;
1626         } else {
1627                 /*
1628                  * use link-sharing criteria
1629                  * get the class with the minimum vt in the hierarchy
1630                  */
1631                 cl = vttree_get_minvt(&q->root, cur_time);
1632                 if (cl == NULL) {
1633                         sch->qstats.overlimits++;
1634                         hfsc_schedule_watchdog(sch);
1635                         return NULL;
1636                 }
1637         }
1638
1639         skb = cl->qdisc->dequeue(cl->qdisc);
1640         if (skb == NULL) {
1641                 if (net_ratelimit())
1642                         printk("HFSC: Non-work-conserving qdisc ?\n");
1643                 return NULL;
1644         }
1645
1646         update_vf(cl, skb->len, cur_time);
1647         if (realtime)
1648                 cl->cl_cumul += skb->len;
1649
1650         if (cl->qdisc->q.qlen != 0) {
1651                 if (cl->cl_flags & HFSC_RSC) {
1652                         /* update ed */
1653                         next_len = qdisc_peek_len(cl->qdisc);
1654                         if (realtime)
1655                                 update_ed(cl, next_len);
1656                         else
1657                                 update_d(cl, next_len);
1658                 }
1659         } else {
1660                 /* the class becomes passive */
1661                 set_passive(cl);
1662         }
1663
1664  out:
1665         sch->flags &= ~TCQ_F_THROTTLED;
1666         sch->q.qlen--;
1667
1668         return skb;
1669 }
1670
1671 static int
1672 hfsc_requeue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
1673 {
1674         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1675
1676         __skb_queue_head(&q->requeue, skb);
1677         sch->q.qlen++;
1678         sch->qstats.requeues++;
1679         return NET_XMIT_SUCCESS;
1680 }
1681
1682 static unsigned int
1683 hfsc_drop(struct Qdisc *sch)
1684 {
1685         struct hfsc_sched *q = qdisc_priv(sch);
1686         struct hfsc_class *cl;
1687         unsigned int len;
1688
1689         list_for_each_entry(cl, &q->droplist, dlist) {
1690                 if (cl->qdisc->ops->drop != NULL &&
1691                     (len = cl->qdisc->ops->drop(cl->qdisc)) > 0) {
1692                         if (cl->qdisc->q.qlen == 0) {
1693                                 update_vf(cl, 0, 0);
1694                                 set_passive(cl);
1695                         } else {
1696                                 list_move_tail(&cl->dlist, &q->droplist);
1697                         }
1698                         cl->qstats.drops++;
1699                         sch->qstats.drops++;
1700                         sch->q.qlen--;
1701                         return len;
1702                 }
1703         }
1704         return 0;
1705 }
1706
1707 static const struct Qdisc_class_ops hfsc_class_ops = {
1708         .change         = hfsc_change_class,
1709         .delete         = hfsc_delete_class,
1710         .graft          = hfsc_graft_class,
1711         .leaf           = hfsc_class_leaf,
1712         .qlen_notify    = hfsc_qlen_notify,
1713         .get            = hfsc_get_class,
1714         .put            = hfsc_put_class,
1715         .bind_tcf       = hfsc_bind_tcf,
1716         .unbind_tcf     = hfsc_unbind_tcf,
1717         .tcf_chain      = hfsc_tcf_chain,
1718         .dump           = hfsc_dump_class,
1719         .dump_stats     = hfsc_dump_class_stats,
1720         .walk           = hfsc_walk
1721 };
1722
1723 static struct Qdisc_ops hfsc_qdisc_ops __read_mostly = {
1724         .id             = "hfsc",
1725         .init           = hfsc_init_qdisc,
1726         .change         = hfsc_change_qdisc,
1727         .reset          = hfsc_reset_qdisc,
1728         .destroy        = hfsc_destroy_qdisc,
1729         .dump           = hfsc_dump_qdisc,
1730         .enqueue        = hfsc_enqueue,
1731         .dequeue        = hfsc_dequeue,
1732         .requeue        = hfsc_requeue,
1733         .drop           = hfsc_drop,
1734         .cl_ops         = &hfsc_class_ops,
1735         .priv_size      = sizeof(struct hfsc_sched),
1736         .owner          = THIS_MODULE
1737 };
1738
1739 static int __init
1740 hfsc_init(void)
1741 {
1742         return register_qdisc(&hfsc_qdisc_ops);
1743 }
1744
1745 static void __exit
1746 hfsc_cleanup(void)
1747 {
1748         unregister_qdisc(&hfsc_qdisc_ops);
1749 }
1750
1751 MODULE_LICENSE("GPL");
1752 module_init(hfsc_init);
1753 module_exit(hfsc_cleanup);