Upgrade to 4.4.50-rt62
[kvmfornfv.git] / kernel / net / sched / sch_sfq.c
1 /*
2  * net/sched/sch_sfq.c  Stochastic Fairness Queueing discipline.
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
7  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * Authors:     Alexey Kuznetsov, <kuznet@ms2.inr.ac.ru>
10  */
11
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/types.h>
14 #include <linux/kernel.h>
15 #include <linux/jiffies.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/in.h>
18 #include <linux/errno.h>
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/skbuff.h>
21 #include <linux/jhash.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/vmalloc.h>
24 #include <net/netlink.h>
25 #include <net/pkt_sched.h>
26 #include <net/red.h>
27
28
29 /*      Stochastic Fairness Queuing algorithm.
30         =======================================
31
32         Source:
33         Paul E. McKenney "Stochastic Fairness Queuing",
34         IEEE INFOCOMM'90 Proceedings, San Francisco, 1990.
35
36         Paul E. McKenney "Stochastic Fairness Queuing",
37         "Interworking: Research and Experience", v.2, 1991, p.113-131.
38
39
40         See also:
41         M. Shreedhar and George Varghese "Efficient Fair
42         Queuing using Deficit Round Robin", Proc. SIGCOMM 95.
43
44
45         This is not the thing that is usually called (W)FQ nowadays.
46         It does not use any timestamp mechanism, but instead
47         processes queues in round-robin order.
48
49         ADVANTAGE:
50
51         - It is very cheap. Both CPU and memory requirements are minimal.
52
53         DRAWBACKS:
54
55         - "Stochastic" -> It is not 100% fair.
56         When hash collisions occur, several flows are considered as one.
57
58         - "Round-robin" -> It introduces larger delays than virtual clock
59         based schemes, and should not be used for isolating interactive
60         traffic from non-interactive. It means, that this scheduler
61         should be used as leaf of CBQ or P3, which put interactive traffic
62         to higher priority band.
63
64         We still need true WFQ for top level CSZ, but using WFQ
65         for the best effort traffic is absolutely pointless:
66         SFQ is superior for this purpose.
67
68         IMPLEMENTATION:
69         This implementation limits :
70         - maximal queue length per flow to 127 packets.
71         - max mtu to 2^18-1;
72         - max 65408 flows,
73         - number of hash buckets to 65536.
74
75         It is easy to increase these values, but not in flight.  */
76
77 #define SFQ_MAX_DEPTH           127 /* max number of packets per flow */
78 #define SFQ_DEFAULT_FLOWS       128
79 #define SFQ_MAX_FLOWS           (0x10000 - SFQ_MAX_DEPTH - 1) /* max number of flows */
80 #define SFQ_EMPTY_SLOT          0xffff
81 #define SFQ_DEFAULT_HASH_DIVISOR 1024
82
83 /* We use 16 bits to store allot, and want to handle packets up to 64K
84  * Scale allot by 8 (1<<3) so that no overflow occurs.
85  */
86 #define SFQ_ALLOT_SHIFT         3
87 #define SFQ_ALLOT_SIZE(X)       DIV_ROUND_UP(X, 1 << SFQ_ALLOT_SHIFT)
88
89 /* This type should contain at least SFQ_MAX_DEPTH + 1 + SFQ_MAX_FLOWS values */
90 typedef u16 sfq_index;
91
92 /*
93  * We dont use pointers to save space.
94  * Small indexes [0 ... SFQ_MAX_FLOWS - 1] are 'pointers' to slots[] array
95  * while following values [SFQ_MAX_FLOWS ... SFQ_MAX_FLOWS + SFQ_MAX_DEPTH]
96  * are 'pointers' to dep[] array
97  */
98 struct sfq_head {
99         sfq_index       next;
100         sfq_index       prev;
101 };
102
103 struct sfq_slot {
104         struct sk_buff  *skblist_next;
105         struct sk_buff  *skblist_prev;
106         sfq_index       qlen; /* number of skbs in skblist */
107         sfq_index       next; /* next slot in sfq RR chain */
108         struct sfq_head dep; /* anchor in dep[] chains */
109         unsigned short  hash; /* hash value (index in ht[]) */
110         short           allot; /* credit for this slot */
111
112         unsigned int    backlog;
113         struct red_vars vars;
114 };
115
116 struct sfq_sched_data {
117 /* frequently used fields */
118         int             limit;          /* limit of total number of packets in this qdisc */
119         unsigned int    divisor;        /* number of slots in hash table */
120         u8              headdrop;
121         u8              maxdepth;       /* limit of packets per flow */
122
123         u32             perturbation;
124         u8              cur_depth;      /* depth of longest slot */
125         u8              flags;
126         unsigned short  scaled_quantum; /* SFQ_ALLOT_SIZE(quantum) */
127         struct tcf_proto __rcu *filter_list;
128         sfq_index       *ht;            /* Hash table ('divisor' slots) */
129         struct sfq_slot *slots;         /* Flows table ('maxflows' entries) */
130
131         struct red_parms *red_parms;
132         struct tc_sfqred_stats stats;
133         struct sfq_slot *tail;          /* current slot in round */
134
135         struct sfq_head dep[SFQ_MAX_DEPTH + 1];
136                                         /* Linked lists of slots, indexed by depth
137                                          * dep[0] : list of unused flows
138                                          * dep[1] : list of flows with 1 packet
139                                          * dep[X] : list of flows with X packets
140                                          */
141
142         unsigned int    maxflows;       /* number of flows in flows array */
143         int             perturb_period;
144         unsigned int    quantum;        /* Allotment per round: MUST BE >= MTU */
145         struct timer_list perturb_timer;
146 };
147
148 /*
149  * sfq_head are either in a sfq_slot or in dep[] array
150  */
151 static inline struct sfq_head *sfq_dep_head(struct sfq_sched_data *q, sfq_index val)
152 {
153         if (val < SFQ_MAX_FLOWS)
154                 return &q->slots[val].dep;
155         return &q->dep[val - SFQ_MAX_FLOWS];
156 }
157
158 static unsigned int sfq_hash(const struct sfq_sched_data *q,
159                              const struct sk_buff *skb)
160 {
161         return skb_get_hash_perturb(skb, q->perturbation) & (q->divisor - 1);
162 }
163
164 static unsigned int sfq_classify(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch,
165                                  int *qerr)
166 {
167         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
168         struct tcf_result res;
169         struct tcf_proto *fl;
170         int result;
171
172         if (TC_H_MAJ(skb->priority) == sch->handle &&
173             TC_H_MIN(skb->priority) > 0 &&
174             TC_H_MIN(skb->priority) <= q->divisor)
175                 return TC_H_MIN(skb->priority);
176
177         fl = rcu_dereference_bh(q->filter_list);
178         if (!fl)
179                 return sfq_hash(q, skb) + 1;
180
181         *qerr = NET_XMIT_SUCCESS | __NET_XMIT_BYPASS;
182         result = tc_classify(skb, fl, &res, false);
183         if (result >= 0) {
184 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
185                 switch (result) {
186                 case TC_ACT_STOLEN:
187                 case TC_ACT_QUEUED:
188                         *qerr = NET_XMIT_SUCCESS | __NET_XMIT_STOLEN;
189                 case TC_ACT_SHOT:
190                         return 0;
191                 }
192 #endif
193                 if (TC_H_MIN(res.classid) <= q->divisor)
194                         return TC_H_MIN(res.classid);
195         }
196         return 0;
197 }
198
199 /*
200  * x : slot number [0 .. SFQ_MAX_FLOWS - 1]
201  */
202 static inline void sfq_link(struct sfq_sched_data *q, sfq_index x)
203 {
204         sfq_index p, n;
205         struct sfq_slot *slot = &q->slots[x];
206         int qlen = slot->qlen;
207
208         p = qlen + SFQ_MAX_FLOWS;
209         n = q->dep[qlen].next;
210
211         slot->dep.next = n;
212         slot->dep.prev = p;
213
214         q->dep[qlen].next = x;          /* sfq_dep_head(q, p)->next = x */
215         sfq_dep_head(q, n)->prev = x;
216 }
217
218 #define sfq_unlink(q, x, n, p)                  \
219         do {                                    \
220                 n = q->slots[x].dep.next;       \
221                 p = q->slots[x].dep.prev;       \
222                 sfq_dep_head(q, p)->next = n;   \
223                 sfq_dep_head(q, n)->prev = p;   \
224         } while (0)
225
226
227 static inline void sfq_dec(struct sfq_sched_data *q, sfq_index x)
228 {
229         sfq_index p, n;
230         int d;
231
232         sfq_unlink(q, x, n, p);
233
234         d = q->slots[x].qlen--;
235         if (n == p && q->cur_depth == d)
236                 q->cur_depth--;
237         sfq_link(q, x);
238 }
239
240 static inline void sfq_inc(struct sfq_sched_data *q, sfq_index x)
241 {
242         sfq_index p, n;
243         int d;
244
245         sfq_unlink(q, x, n, p);
246
247         d = ++q->slots[x].qlen;
248         if (q->cur_depth < d)
249                 q->cur_depth = d;
250         sfq_link(q, x);
251 }
252
253 /* helper functions : might be changed when/if skb use a standard list_head */
254
255 /* remove one skb from tail of slot queue */
256 static inline struct sk_buff *slot_dequeue_tail(struct sfq_slot *slot)
257 {
258         struct sk_buff *skb = slot->skblist_prev;
259
260         slot->skblist_prev = skb->prev;
261         skb->prev->next = (struct sk_buff *)slot;
262         skb->next = skb->prev = NULL;
263         return skb;
264 }
265
266 /* remove one skb from head of slot queue */
267 static inline struct sk_buff *slot_dequeue_head(struct sfq_slot *slot)
268 {
269         struct sk_buff *skb = slot->skblist_next;
270
271         slot->skblist_next = skb->next;
272         skb->next->prev = (struct sk_buff *)slot;
273         skb->next = skb->prev = NULL;
274         return skb;
275 }
276
277 static inline void slot_queue_init(struct sfq_slot *slot)
278 {
279         memset(slot, 0, sizeof(*slot));
280         slot->skblist_prev = slot->skblist_next = (struct sk_buff *)slot;
281 }
282
283 /* add skb to slot queue (tail add) */
284 static inline void slot_queue_add(struct sfq_slot *slot, struct sk_buff *skb)
285 {
286         skb->prev = slot->skblist_prev;
287         skb->next = (struct sk_buff *)slot;
288         slot->skblist_prev->next = skb;
289         slot->skblist_prev = skb;
290 }
291
292 static unsigned int sfq_drop(struct Qdisc *sch)
293 {
294         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
295         sfq_index x, d = q->cur_depth;
296         struct sk_buff *skb;
297         unsigned int len;
298         struct sfq_slot *slot;
299
300         /* Queue is full! Find the longest slot and drop tail packet from it */
301         if (d > 1) {
302                 x = q->dep[d].next;
303                 slot = &q->slots[x];
304 drop:
305                 skb = q->headdrop ? slot_dequeue_head(slot) : slot_dequeue_tail(slot);
306                 len = qdisc_pkt_len(skb);
307                 slot->backlog -= len;
308                 sfq_dec(q, x);
309                 sch->q.qlen--;
310                 qdisc_qstats_drop(sch);
311                 qdisc_qstats_backlog_dec(sch, skb);
312                 kfree_skb(skb);
313                 return len;
314         }
315
316         if (d == 1) {
317                 /* It is difficult to believe, but ALL THE SLOTS HAVE LENGTH 1. */
318                 x = q->tail->next;
319                 slot = &q->slots[x];
320                 q->tail->next = slot->next;
321                 q->ht[slot->hash] = SFQ_EMPTY_SLOT;
322                 goto drop;
323         }
324
325         return 0;
326 }
327
328 /* Is ECN parameter configured */
329 static int sfq_prob_mark(const struct sfq_sched_data *q)
330 {
331         return q->flags & TC_RED_ECN;
332 }
333
334 /* Should packets over max threshold just be marked */
335 static int sfq_hard_mark(const struct sfq_sched_data *q)
336 {
337         return (q->flags & (TC_RED_ECN | TC_RED_HARDDROP)) == TC_RED_ECN;
338 }
339
340 static int sfq_headdrop(const struct sfq_sched_data *q)
341 {
342         return q->headdrop;
343 }
344
345 static int
346 sfq_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
347 {
348         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
349         unsigned int hash, dropped;
350         sfq_index x, qlen;
351         struct sfq_slot *slot;
352         int uninitialized_var(ret);
353         struct sk_buff *head;
354         int delta;
355
356         hash = sfq_classify(skb, sch, &ret);
357         if (hash == 0) {
358                 if (ret & __NET_XMIT_BYPASS)
359                         qdisc_qstats_drop(sch);
360                 kfree_skb(skb);
361                 return ret;
362         }
363         hash--;
364
365         x = q->ht[hash];
366         slot = &q->slots[x];
367         if (x == SFQ_EMPTY_SLOT) {
368                 x = q->dep[0].next; /* get a free slot */
369                 if (x >= SFQ_MAX_FLOWS)
370                         return qdisc_drop(skb, sch);
371                 q->ht[hash] = x;
372                 slot = &q->slots[x];
373                 slot->hash = hash;
374                 slot->backlog = 0; /* should already be 0 anyway... */
375                 red_set_vars(&slot->vars);
376                 goto enqueue;
377         }
378         if (q->red_parms) {
379                 slot->vars.qavg = red_calc_qavg_no_idle_time(q->red_parms,
380                                                         &slot->vars,
381                                                         slot->backlog);
382                 switch (red_action(q->red_parms,
383                                    &slot->vars,
384                                    slot->vars.qavg)) {
385                 case RED_DONT_MARK:
386                         break;
387
388                 case RED_PROB_MARK:
389                         qdisc_qstats_overlimit(sch);
390                         if (sfq_prob_mark(q)) {
391                                 /* We know we have at least one packet in queue */
392                                 if (sfq_headdrop(q) &&
393                                     INET_ECN_set_ce(slot->skblist_next)) {
394                                         q->stats.prob_mark_head++;
395                                         break;
396                                 }
397                                 if (INET_ECN_set_ce(skb)) {
398                                         q->stats.prob_mark++;
399                                         break;
400                                 }
401                         }
402                         q->stats.prob_drop++;
403                         goto congestion_drop;
404
405                 case RED_HARD_MARK:
406                         qdisc_qstats_overlimit(sch);
407                         if (sfq_hard_mark(q)) {
408                                 /* We know we have at least one packet in queue */
409                                 if (sfq_headdrop(q) &&
410                                     INET_ECN_set_ce(slot->skblist_next)) {
411                                         q->stats.forced_mark_head++;
412                                         break;
413                                 }
414                                 if (INET_ECN_set_ce(skb)) {
415                                         q->stats.forced_mark++;
416                                         break;
417                                 }
418                         }
419                         q->stats.forced_drop++;
420                         goto congestion_drop;
421                 }
422         }
423
424         if (slot->qlen >= q->maxdepth) {
425 congestion_drop:
426                 if (!sfq_headdrop(q))
427                         return qdisc_drop(skb, sch);
428
429                 /* We know we have at least one packet in queue */
430                 head = slot_dequeue_head(slot);
431                 delta = qdisc_pkt_len(head) - qdisc_pkt_len(skb);
432                 sch->qstats.backlog -= delta;
433                 slot->backlog -= delta;
434                 qdisc_drop(head, sch);
435
436                 slot_queue_add(slot, skb);
437                 return NET_XMIT_CN;
438         }
439
440 enqueue:
441         qdisc_qstats_backlog_inc(sch, skb);
442         slot->backlog += qdisc_pkt_len(skb);
443         slot_queue_add(slot, skb);
444         sfq_inc(q, x);
445         if (slot->qlen == 1) {          /* The flow is new */
446                 if (q->tail == NULL) {  /* It is the first flow */
447                         slot->next = x;
448                 } else {
449                         slot->next = q->tail->next;
450                         q->tail->next = x;
451                 }
452                 /* We put this flow at the end of our flow list.
453                  * This might sound unfair for a new flow to wait after old ones,
454                  * but we could endup servicing new flows only, and freeze old ones.
455                  */
456                 q->tail = slot;
457                 /* We could use a bigger initial quantum for new flows */
458                 slot->allot = q->scaled_quantum;
459         }
460         if (++sch->q.qlen <= q->limit)
461                 return NET_XMIT_SUCCESS;
462
463         qlen = slot->qlen;
464         dropped = sfq_drop(sch);
465         /* Return Congestion Notification only if we dropped a packet
466          * from this flow.
467          */
468         if (qlen != slot->qlen)
469                 return NET_XMIT_CN;
470
471         /* As we dropped a packet, better let upper stack know this */
472         qdisc_tree_reduce_backlog(sch, 1, dropped);
473         return NET_XMIT_SUCCESS;
474 }
475
476 static struct sk_buff *
477 sfq_dequeue(struct Qdisc *sch)
478 {
479         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
480         struct sk_buff *skb;
481         sfq_index a, next_a;
482         struct sfq_slot *slot;
483
484         /* No active slots */
485         if (q->tail == NULL)
486                 return NULL;
487
488 next_slot:
489         a = q->tail->next;
490         slot = &q->slots[a];
491         if (slot->allot <= 0) {
492                 q->tail = slot;
493                 slot->allot += q->scaled_quantum;
494                 goto next_slot;
495         }
496         skb = slot_dequeue_head(slot);
497         sfq_dec(q, a);
498         qdisc_bstats_update(sch, skb);
499         sch->q.qlen--;
500         qdisc_qstats_backlog_dec(sch, skb);
501         slot->backlog -= qdisc_pkt_len(skb);
502         /* Is the slot empty? */
503         if (slot->qlen == 0) {
504                 q->ht[slot->hash] = SFQ_EMPTY_SLOT;
505                 next_a = slot->next;
506                 if (a == next_a) {
507                         q->tail = NULL; /* no more active slots */
508                         return skb;
509                 }
510                 q->tail->next = next_a;
511         } else {
512                 slot->allot -= SFQ_ALLOT_SIZE(qdisc_pkt_len(skb));
513         }
514         return skb;
515 }
516
517 static void
518 sfq_reset(struct Qdisc *sch)
519 {
520         struct sk_buff *skb;
521
522         while ((skb = sfq_dequeue(sch)) != NULL)
523                 kfree_skb(skb);
524 }
525
526 /*
527  * When q->perturbation is changed, we rehash all queued skbs
528  * to avoid OOO (Out Of Order) effects.
529  * We dont use sfq_dequeue()/sfq_enqueue() because we dont want to change
530  * counters.
531  */
532 static void sfq_rehash(struct Qdisc *sch)
533 {
534         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
535         struct sk_buff *skb;
536         int i;
537         struct sfq_slot *slot;
538         struct sk_buff_head list;
539         int dropped = 0;
540         unsigned int drop_len = 0;
541
542         __skb_queue_head_init(&list);
543
544         for (i = 0; i < q->maxflows; i++) {
545                 slot = &q->slots[i];
546                 if (!slot->qlen)
547                         continue;
548                 while (slot->qlen) {
549                         skb = slot_dequeue_head(slot);
550                         sfq_dec(q, i);
551                         __skb_queue_tail(&list, skb);
552                 }
553                 slot->backlog = 0;
554                 red_set_vars(&slot->vars);
555                 q->ht[slot->hash] = SFQ_EMPTY_SLOT;
556         }
557         q->tail = NULL;
558
559         while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL) {
560                 unsigned int hash = sfq_hash(q, skb);
561                 sfq_index x = q->ht[hash];
562
563                 slot = &q->slots[x];
564                 if (x == SFQ_EMPTY_SLOT) {
565                         x = q->dep[0].next; /* get a free slot */
566                         if (x >= SFQ_MAX_FLOWS) {
567 drop:
568                                 qdisc_qstats_backlog_dec(sch, skb);
569                                 drop_len += qdisc_pkt_len(skb);
570                                 kfree_skb(skb);
571                                 dropped++;
572                                 continue;
573                         }
574                         q->ht[hash] = x;
575                         slot = &q->slots[x];
576                         slot->hash = hash;
577                 }
578                 if (slot->qlen >= q->maxdepth)
579                         goto drop;
580                 slot_queue_add(slot, skb);
581                 if (q->red_parms)
582                         slot->vars.qavg = red_calc_qavg(q->red_parms,
583                                                         &slot->vars,
584                                                         slot->backlog);
585                 slot->backlog += qdisc_pkt_len(skb);
586                 sfq_inc(q, x);
587                 if (slot->qlen == 1) {          /* The flow is new */
588                         if (q->tail == NULL) {  /* It is the first flow */
589                                 slot->next = x;
590                         } else {
591                                 slot->next = q->tail->next;
592                                 q->tail->next = x;
593                         }
594                         q->tail = slot;
595                         slot->allot = q->scaled_quantum;
596                 }
597         }
598         sch->q.qlen -= dropped;
599         qdisc_tree_reduce_backlog(sch, dropped, drop_len);
600 }
601
602 static void sfq_perturbation(unsigned long arg)
603 {
604         struct Qdisc *sch = (struct Qdisc *)arg;
605         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
606         spinlock_t *root_lock = qdisc_lock(qdisc_root_sleeping(sch));
607
608         spin_lock(root_lock);
609         q->perturbation = prandom_u32();
610         if (!q->filter_list && q->tail)
611                 sfq_rehash(sch);
612         spin_unlock(root_lock);
613
614         if (q->perturb_period)
615                 mod_timer(&q->perturb_timer, jiffies + q->perturb_period);
616 }
617
618 static int sfq_change(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt)
619 {
620         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
621         struct tc_sfq_qopt *ctl = nla_data(opt);
622         struct tc_sfq_qopt_v1 *ctl_v1 = NULL;
623         unsigned int qlen, dropped = 0;
624         struct red_parms *p = NULL;
625
626         if (opt->nla_len < nla_attr_size(sizeof(*ctl)))
627                 return -EINVAL;
628         if (opt->nla_len >= nla_attr_size(sizeof(*ctl_v1)))
629                 ctl_v1 = nla_data(opt);
630         if (ctl->divisor &&
631             (!is_power_of_2(ctl->divisor) || ctl->divisor > 65536))
632                 return -EINVAL;
633         if (ctl_v1 && ctl_v1->qth_min) {
634                 p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
635                 if (!p)
636                         return -ENOMEM;
637         }
638         sch_tree_lock(sch);
639         if (ctl->quantum) {
640                 q->quantum = ctl->quantum;
641                 q->scaled_quantum = SFQ_ALLOT_SIZE(q->quantum);
642         }
643         q->perturb_period = ctl->perturb_period * HZ;
644         if (ctl->flows)
645                 q->maxflows = min_t(u32, ctl->flows, SFQ_MAX_FLOWS);
646         if (ctl->divisor) {
647                 q->divisor = ctl->divisor;
648                 q->maxflows = min_t(u32, q->maxflows, q->divisor);
649         }
650         if (ctl_v1) {
651                 if (ctl_v1->depth)
652                         q->maxdepth = min_t(u32, ctl_v1->depth, SFQ_MAX_DEPTH);
653                 if (p) {
654                         swap(q->red_parms, p);
655                         red_set_parms(q->red_parms,
656                                       ctl_v1->qth_min, ctl_v1->qth_max,
657                                       ctl_v1->Wlog,
658                                       ctl_v1->Plog, ctl_v1->Scell_log,
659                                       NULL,
660                                       ctl_v1->max_P);
661                 }
662                 q->flags = ctl_v1->flags;
663                 q->headdrop = ctl_v1->headdrop;
664         }
665         if (ctl->limit) {
666                 q->limit = min_t(u32, ctl->limit, q->maxdepth * q->maxflows);
667                 q->maxflows = min_t(u32, q->maxflows, q->limit);
668         }
669
670         qlen = sch->q.qlen;
671         while (sch->q.qlen > q->limit)
672                 dropped += sfq_drop(sch);
673         qdisc_tree_reduce_backlog(sch, qlen - sch->q.qlen, dropped);
674
675         del_timer(&q->perturb_timer);
676         if (q->perturb_period) {
677                 mod_timer(&q->perturb_timer, jiffies + q->perturb_period);
678                 q->perturbation = prandom_u32();
679         }
680         sch_tree_unlock(sch);
681         kfree(p);
682         return 0;
683 }
684
685 static void *sfq_alloc(size_t sz)
686 {
687         void *ptr = kmalloc(sz, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN);
688
689         if (!ptr)
690                 ptr = vmalloc(sz);
691         return ptr;
692 }
693
694 static void sfq_free(void *addr)
695 {
696         kvfree(addr);
697 }
698
699 static void sfq_destroy(struct Qdisc *sch)
700 {
701         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
702
703         tcf_destroy_chain(&q->filter_list);
704         q->perturb_period = 0;
705         del_timer_sync(&q->perturb_timer);
706         sfq_free(q->ht);
707         sfq_free(q->slots);
708         kfree(q->red_parms);
709 }
710
711 static int sfq_init(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt)
712 {
713         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
714         int i;
715
716         q->perturb_timer.function = sfq_perturbation;
717         q->perturb_timer.data = (unsigned long)sch;
718         init_timer_deferrable(&q->perturb_timer);
719
720         for (i = 0; i < SFQ_MAX_DEPTH + 1; i++) {
721                 q->dep[i].next = i + SFQ_MAX_FLOWS;
722                 q->dep[i].prev = i + SFQ_MAX_FLOWS;
723         }
724
725         q->limit = SFQ_MAX_DEPTH;
726         q->maxdepth = SFQ_MAX_DEPTH;
727         q->cur_depth = 0;
728         q->tail = NULL;
729         q->divisor = SFQ_DEFAULT_HASH_DIVISOR;
730         q->maxflows = SFQ_DEFAULT_FLOWS;
731         q->quantum = psched_mtu(qdisc_dev(sch));
732         q->scaled_quantum = SFQ_ALLOT_SIZE(q->quantum);
733         q->perturb_period = 0;
734         q->perturbation = prandom_u32();
735
736         if (opt) {
737                 int err = sfq_change(sch, opt);
738                 if (err)
739                         return err;
740         }
741
742         q->ht = sfq_alloc(sizeof(q->ht[0]) * q->divisor);
743         q->slots = sfq_alloc(sizeof(q->slots[0]) * q->maxflows);
744         if (!q->ht || !q->slots) {
745                 sfq_destroy(sch);
746                 return -ENOMEM;
747         }
748         for (i = 0; i < q->divisor; i++)
749                 q->ht[i] = SFQ_EMPTY_SLOT;
750
751         for (i = 0; i < q->maxflows; i++) {
752                 slot_queue_init(&q->slots[i]);
753                 sfq_link(q, i);
754         }
755         if (q->limit >= 1)
756                 sch->flags |= TCQ_F_CAN_BYPASS;
757         else
758                 sch->flags &= ~TCQ_F_CAN_BYPASS;
759         return 0;
760 }
761
762 static int sfq_dump(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb)
763 {
764         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
765         unsigned char *b = skb_tail_pointer(skb);
766         struct tc_sfq_qopt_v1 opt;
767         struct red_parms *p = q->red_parms;
768
769         memset(&opt, 0, sizeof(opt));
770         opt.v0.quantum  = q->quantum;
771         opt.v0.perturb_period = q->perturb_period / HZ;
772         opt.v0.limit    = q->limit;
773         opt.v0.divisor  = q->divisor;
774         opt.v0.flows    = q->maxflows;
775         opt.depth       = q->maxdepth;
776         opt.headdrop    = q->headdrop;
777
778         if (p) {
779                 opt.qth_min     = p->qth_min >> p->Wlog;
780                 opt.qth_max     = p->qth_max >> p->Wlog;
781                 opt.Wlog        = p->Wlog;
782                 opt.Plog        = p->Plog;
783                 opt.Scell_log   = p->Scell_log;
784                 opt.max_P       = p->max_P;
785         }
786         memcpy(&opt.stats, &q->stats, sizeof(opt.stats));
787         opt.flags       = q->flags;
788
789         if (nla_put(skb, TCA_OPTIONS, sizeof(opt), &opt))
790                 goto nla_put_failure;
791
792         return skb->len;
793
794 nla_put_failure:
795         nlmsg_trim(skb, b);
796         return -1;
797 }
798
799 static struct Qdisc *sfq_leaf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
800 {
801         return NULL;
802 }
803
804 static unsigned long sfq_get(struct Qdisc *sch, u32 classid)
805 {
806         return 0;
807 }
808
809 static unsigned long sfq_bind(struct Qdisc *sch, unsigned long parent,
810                               u32 classid)
811 {
812         /* we cannot bypass queue discipline anymore */
813         sch->flags &= ~TCQ_F_CAN_BYPASS;
814         return 0;
815 }
816
817 static void sfq_put(struct Qdisc *q, unsigned long cl)
818 {
819 }
820
821 static struct tcf_proto __rcu **sfq_find_tcf(struct Qdisc *sch,
822                                              unsigned long cl)
823 {
824         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
825
826         if (cl)
827                 return NULL;
828         return &q->filter_list;
829 }
830
831 static int sfq_dump_class(struct Qdisc *sch, unsigned long cl,
832                           struct sk_buff *skb, struct tcmsg *tcm)
833 {
834         tcm->tcm_handle |= TC_H_MIN(cl);
835         return 0;
836 }
837
838 static int sfq_dump_class_stats(struct Qdisc *sch, unsigned long cl,
839                                 struct gnet_dump *d)
840 {
841         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
842         sfq_index idx = q->ht[cl - 1];
843         struct gnet_stats_queue qs = { 0 };
844         struct tc_sfq_xstats xstats = { 0 };
845
846         if (idx != SFQ_EMPTY_SLOT) {
847                 const struct sfq_slot *slot = &q->slots[idx];
848
849                 xstats.allot = slot->allot << SFQ_ALLOT_SHIFT;
850                 qs.qlen = slot->qlen;
851                 qs.backlog = slot->backlog;
852         }
853         if (gnet_stats_copy_queue(d, NULL, &qs, qs.qlen) < 0)
854                 return -1;
855         return gnet_stats_copy_app(d, &xstats, sizeof(xstats));
856 }
857
858 static void sfq_walk(struct Qdisc *sch, struct qdisc_walker *arg)
859 {
860         struct sfq_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
861         unsigned int i;
862
863         if (arg->stop)
864                 return;
865
866         for (i = 0; i < q->divisor; i++) {
867                 if (q->ht[i] == SFQ_EMPTY_SLOT ||
868                     arg->count < arg->skip) {
869                         arg->count++;
870                         continue;
871                 }
872                 if (arg->fn(sch, i + 1, arg) < 0) {
873                         arg->stop = 1;
874                         break;
875                 }
876                 arg->count++;
877         }
878 }
879
880 static const struct Qdisc_class_ops sfq_class_ops = {
881         .leaf           =       sfq_leaf,
882         .get            =       sfq_get,
883         .put            =       sfq_put,
884         .tcf_chain      =       sfq_find_tcf,
885         .bind_tcf       =       sfq_bind,
886         .unbind_tcf     =       sfq_put,
887         .dump           =       sfq_dump_class,
888         .dump_stats     =       sfq_dump_class_stats,
889         .walk           =       sfq_walk,
890 };
891
892 static struct Qdisc_ops sfq_qdisc_ops __read_mostly = {
893         .cl_ops         =       &sfq_class_ops,
894         .id             =       "sfq",
895         .priv_size      =       sizeof(struct sfq_sched_data),
896         .enqueue        =       sfq_enqueue,
897         .dequeue        =       sfq_dequeue,
898         .peek           =       qdisc_peek_dequeued,
899         .drop           =       sfq_drop,
900         .init           =       sfq_init,
901         .reset          =       sfq_reset,
902         .destroy        =       sfq_destroy,
903         .change         =       NULL,
904         .dump           =       sfq_dump,
905         .owner          =       THIS_MODULE,
906 };
907
908 static int __init sfq_module_init(void)
909 {
910         return register_qdisc(&sfq_qdisc_ops);
911 }
912 static void __exit sfq_module_exit(void)
913 {
914         unregister_qdisc(&sfq_qdisc_ops);
915 }
916 module_init(sfq_module_init)
917 module_exit(sfq_module_exit)
918 MODULE_LICENSE("GPL");