Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6 into for-linus
[linux-2.6] / net / sched / sch_htb.c
1 /*
2  * net/sched/sch_htb.c  Hierarchical token bucket, feed tree version
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:     Martin Devera, <devik@cdi.cz>
10  *
11  * Credits (in time order) for older HTB versions:
12  *              Stef Coene <stef.coene@docum.org>
13  *                      HTB support at LARTC mailing list
14  *              Ondrej Kraus, <krauso@barr.cz>
15  *                      found missing INIT_QDISC(htb)
16  *              Vladimir Smelhaus, Aamer Akhter, Bert Hubert
17  *                      helped a lot to locate nasty class stall bug
18  *              Andi Kleen, Jamal Hadi, Bert Hubert
19  *                      code review and helpful comments on shaping
20  *              Tomasz Wrona, <tw@eter.tym.pl>
21  *                      created test case so that I was able to fix nasty bug
22  *              Wilfried Weissmann
23  *                      spotted bug in dequeue code and helped with fix
24  *              Jiri Fojtasek
25  *                      fixed requeue routine
26  *              and many others. thanks.
27  *
28  * $Id: sch_htb.c,v 1.25 2003/12/07 11:08:25 devik Exp devik $
29  */
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/types.h>
32 #include <linux/kernel.h>
33 #include <linux/string.h>
34 #include <linux/errno.h>
35 #include <linux/skbuff.h>
36 #include <linux/list.h>
37 #include <linux/compiler.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <net/netlink.h>
40 #include <net/pkt_sched.h>
41
42 /* HTB algorithm.
43     Author: devik@cdi.cz
44     ========================================================================
45     HTB is like TBF with multiple classes. It is also similar to CBQ because
46     it allows to assign priority to each class in hierarchy.
47     In fact it is another implementation of Floyd's formal sharing.
48
49     Levels:
50     Each class is assigned level. Leaf has ALWAYS level 0 and root
51     classes have level TC_HTB_MAXDEPTH-1. Interior nodes has level
52     one less than their parent.
53 */
54
55 #define HTB_HSIZE 16            /* classid hash size */
56 #define HTB_HYSTERESIS 1        /* whether to use mode hysteresis for speedup */
57 #define HTB_VER 0x30011         /* major must be matched with number suplied by TC as version */
58
59 #if HTB_VER >> 16 != TC_HTB_PROTOVER
60 #error "Mismatched sch_htb.c and pkt_sch.h"
61 #endif
62
63 /* used internaly to keep status of single class */
64 enum htb_cmode {
65         HTB_CANT_SEND,          /* class can't send and can't borrow */
66         HTB_MAY_BORROW,         /* class can't send but may borrow */
67         HTB_CAN_SEND            /* class can send */
68 };
69
70 /* interior & leaf nodes; props specific to leaves are marked L: */
71 struct htb_class {
72         /* general class parameters */
73         u32 classid;
74         struct gnet_stats_basic bstats;
75         struct gnet_stats_queue qstats;
76         struct gnet_stats_rate_est rate_est;
77         struct tc_htb_xstats xstats;    /* our special stats */
78         int refcnt;             /* usage count of this class */
79
80         /* topology */
81         int level;              /* our level (see above) */
82         struct htb_class *parent;       /* parent class */
83         struct hlist_node hlist;        /* classid hash list item */
84         struct list_head sibling;       /* sibling list item */
85         struct list_head children;      /* children list */
86
87         union {
88                 struct htb_class_leaf {
89                         struct Qdisc *q;
90                         int prio;
91                         int aprio;
92                         int quantum;
93                         int deficit[TC_HTB_MAXDEPTH];
94                         struct list_head drop_list;
95                 } leaf;
96                 struct htb_class_inner {
97                         struct rb_root feed[TC_HTB_NUMPRIO];    /* feed trees */
98                         struct rb_node *ptr[TC_HTB_NUMPRIO];    /* current class ptr */
99                         /* When class changes from state 1->2 and disconnects from
100                            parent's feed then we lost ptr value and start from the
101                            first child again. Here we store classid of the
102                            last valid ptr (used when ptr is NULL). */
103                         u32 last_ptr_id[TC_HTB_NUMPRIO];
104                 } inner;
105         } un;
106         struct rb_node node[TC_HTB_NUMPRIO];    /* node for self or feed tree */
107         struct rb_node pq_node; /* node for event queue */
108         psched_time_t pq_key;
109
110         int prio_activity;      /* for which prios are we active */
111         enum htb_cmode cmode;   /* current mode of the class */
112
113         /* class attached filters */
114         struct tcf_proto *filter_list;
115         int filter_cnt;
116
117         int warned;             /* only one warning about non work conserving .. */
118
119         /* token bucket parameters */
120         struct qdisc_rate_table *rate;  /* rate table of the class itself */
121         struct qdisc_rate_table *ceil;  /* ceiling rate (limits borrows too) */
122         long buffer, cbuffer;   /* token bucket depth/rate */
123         psched_tdiff_t mbuffer; /* max wait time */
124         long tokens, ctokens;   /* current number of tokens */
125         psched_time_t t_c;      /* checkpoint time */
126
127         int prio;               /* For parent to leaf return possible here */
128         int quantum;            /* we do backup. Finally full replacement  */
129                                 /* of un.leaf originals should be done. */
130 };
131
132 static inline long L2T(struct htb_class *cl, struct qdisc_rate_table *rate,
133                            int size)
134 {
135         long result = qdisc_l2t(rate, size);
136         return result;
137 }
138
139 struct htb_sched {
140         struct list_head root;  /* root classes list */
141         struct hlist_head hash[HTB_HSIZE];      /* hashed by classid */
142         struct list_head drops[TC_HTB_NUMPRIO];/* active leaves (for drops) */
143
144         /* self list - roots of self generating tree */
145         struct rb_root row[TC_HTB_MAXDEPTH][TC_HTB_NUMPRIO];
146         int row_mask[TC_HTB_MAXDEPTH];
147         struct rb_node *ptr[TC_HTB_MAXDEPTH][TC_HTB_NUMPRIO];
148         u32 last_ptr_id[TC_HTB_MAXDEPTH][TC_HTB_NUMPRIO];
149
150         /* self wait list - roots of wait PQs per row */
151         struct rb_root wait_pq[TC_HTB_MAXDEPTH];
152
153         /* time of nearest event per level (row) */
154         psched_time_t near_ev_cache[TC_HTB_MAXDEPTH];
155
156         /* whether we hit non-work conserving class during this dequeue; we use */
157         int nwc_hit;            /* this to disable mindelay complaint in dequeue */
158
159         int defcls;             /* class where unclassified flows go to */
160
161         /* filters for qdisc itself */
162         struct tcf_proto *filter_list;
163         int filter_cnt;
164
165         int rate2quantum;       /* quant = rate / rate2quantum */
166         psched_time_t now;      /* cached dequeue time */
167         struct qdisc_watchdog watchdog;
168
169         /* non shaped skbs; let them go directly thru */
170         struct sk_buff_head direct_queue;
171         int direct_qlen;        /* max qlen of above */
172
173         long direct_pkts;
174 };
175
176 /* compute hash of size HTB_HSIZE for given handle */
177 static inline int htb_hash(u32 h)
178 {
179 #if HTB_HSIZE != 16
180 #error "Declare new hash for your HTB_HSIZE"
181 #endif
182         h ^= h >> 8;            /* stolen from cbq_hash */
183         h ^= h >> 4;
184         return h & 0xf;
185 }
186
187 /* find class in global hash table using given handle */
188 static inline struct htb_class *htb_find(u32 handle, struct Qdisc *sch)
189 {
190         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
191         struct hlist_node *p;
192         struct htb_class *cl;
193
194         if (TC_H_MAJ(handle) != sch->handle)
195                 return NULL;
196
197         hlist_for_each_entry(cl, p, q->hash + htb_hash(handle), hlist) {
198                 if (cl->classid == handle)
199                         return cl;
200         }
201         return NULL;
202 }
203
204 /**
205  * htb_classify - classify a packet into class
206  *
207  * It returns NULL if the packet should be dropped or -1 if the packet
208  * should be passed directly thru. In all other cases leaf class is returned.
209  * We allow direct class selection by classid in priority. The we examine
210  * filters in qdisc and in inner nodes (if higher filter points to the inner
211  * node). If we end up with classid MAJOR:0 we enqueue the skb into special
212  * internal fifo (direct). These packets then go directly thru. If we still
213  * have no valid leaf we try to use MAJOR:default leaf. It still unsuccessfull
214  * then finish and return direct queue.
215  */
216 #define HTB_DIRECT (struct htb_class*)-1
217
218 static struct htb_class *htb_classify(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch,
219                                       int *qerr)
220 {
221         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
222         struct htb_class *cl;
223         struct tcf_result res;
224         struct tcf_proto *tcf;
225         int result;
226
227         /* allow to select class by setting skb->priority to valid classid;
228            note that nfmark can be used too by attaching filter fw with no
229            rules in it */
230         if (skb->priority == sch->handle)
231                 return HTB_DIRECT;      /* X:0 (direct flow) selected */
232         if ((cl = htb_find(skb->priority, sch)) != NULL && cl->level == 0)
233                 return cl;
234
235         *qerr = NET_XMIT_BYPASS;
236         tcf = q->filter_list;
237         while (tcf && (result = tc_classify(skb, tcf, &res)) >= 0) {
238 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
239                 switch (result) {
240                 case TC_ACT_QUEUED:
241                 case TC_ACT_STOLEN:
242                         *qerr = NET_XMIT_SUCCESS;
243                 case TC_ACT_SHOT:
244                         return NULL;
245                 }
246 #endif
247                 if ((cl = (void *)res.class) == NULL) {
248                         if (res.classid == sch->handle)
249                                 return HTB_DIRECT;      /* X:0 (direct flow) */
250                         if ((cl = htb_find(res.classid, sch)) == NULL)
251                                 break;  /* filter selected invalid classid */
252                 }
253                 if (!cl->level)
254                         return cl;      /* we hit leaf; return it */
255
256                 /* we have got inner class; apply inner filter chain */
257                 tcf = cl->filter_list;
258         }
259         /* classification failed; try to use default class */
260         cl = htb_find(TC_H_MAKE(TC_H_MAJ(sch->handle), q->defcls), sch);
261         if (!cl || cl->level)
262                 return HTB_DIRECT;      /* bad default .. this is safe bet */
263         return cl;
264 }
265
266 /**
267  * htb_add_to_id_tree - adds class to the round robin list
268  *
269  * Routine adds class to the list (actually tree) sorted by classid.
270  * Make sure that class is not already on such list for given prio.
271  */
272 static void htb_add_to_id_tree(struct rb_root *root,
273                                struct htb_class *cl, int prio)
274 {
275         struct rb_node **p = &root->rb_node, *parent = NULL;
276
277         while (*p) {
278                 struct htb_class *c;
279                 parent = *p;
280                 c = rb_entry(parent, struct htb_class, node[prio]);
281
282                 if (cl->classid > c->classid)
283                         p = &parent->rb_right;
284                 else
285                         p = &parent->rb_left;
286         }
287         rb_link_node(&cl->node[prio], parent, p);
288         rb_insert_color(&cl->node[prio], root);
289 }
290
291 /**
292  * htb_add_to_wait_tree - adds class to the event queue with delay
293  *
294  * The class is added to priority event queue to indicate that class will
295  * change its mode in cl->pq_key microseconds. Make sure that class is not
296  * already in the queue.
297  */
298 static void htb_add_to_wait_tree(struct htb_sched *q,
299                                  struct htb_class *cl, long delay)
300 {
301         struct rb_node **p = &q->wait_pq[cl->level].rb_node, *parent = NULL;
302
303         cl->pq_key = q->now + delay;
304         if (cl->pq_key == q->now)
305                 cl->pq_key++;
306
307         /* update the nearest event cache */
308         if (q->near_ev_cache[cl->level] > cl->pq_key)
309                 q->near_ev_cache[cl->level] = cl->pq_key;
310
311         while (*p) {
312                 struct htb_class *c;
313                 parent = *p;
314                 c = rb_entry(parent, struct htb_class, pq_node);
315                 if (cl->pq_key >= c->pq_key)
316                         p = &parent->rb_right;
317                 else
318                         p = &parent->rb_left;
319         }
320         rb_link_node(&cl->pq_node, parent, p);
321         rb_insert_color(&cl->pq_node, &q->wait_pq[cl->level]);
322 }
323
324 /**
325  * htb_next_rb_node - finds next node in binary tree
326  *
327  * When we are past last key we return NULL.
328  * Average complexity is 2 steps per call.
329  */
330 static inline void htb_next_rb_node(struct rb_node **n)
331 {
332         *n = rb_next(*n);
333 }
334
335 /**
336  * htb_add_class_to_row - add class to its row
337  *
338  * The class is added to row at priorities marked in mask.
339  * It does nothing if mask == 0.
340  */
341 static inline void htb_add_class_to_row(struct htb_sched *q,
342                                         struct htb_class *cl, int mask)
343 {
344         q->row_mask[cl->level] |= mask;
345         while (mask) {
346                 int prio = ffz(~mask);
347                 mask &= ~(1 << prio);
348                 htb_add_to_id_tree(q->row[cl->level] + prio, cl, prio);
349         }
350 }
351
352 /* If this triggers, it is a bug in this code, but it need not be fatal */
353 static void htb_safe_rb_erase(struct rb_node *rb, struct rb_root *root)
354 {
355         if (RB_EMPTY_NODE(rb)) {
356                 WARN_ON(1);
357         } else {
358                 rb_erase(rb, root);
359                 RB_CLEAR_NODE(rb);
360         }
361 }
362
363
364 /**
365  * htb_remove_class_from_row - removes class from its row
366  *
367  * The class is removed from row at priorities marked in mask.
368  * It does nothing if mask == 0.
369  */
370 static inline void htb_remove_class_from_row(struct htb_sched *q,
371                                                  struct htb_class *cl, int mask)
372 {
373         int m = 0;
374
375         while (mask) {
376                 int prio = ffz(~mask);
377
378                 mask &= ~(1 << prio);
379                 if (q->ptr[cl->level][prio] == cl->node + prio)
380                         htb_next_rb_node(q->ptr[cl->level] + prio);
381
382                 htb_safe_rb_erase(cl->node + prio, q->row[cl->level] + prio);
383                 if (!q->row[cl->level][prio].rb_node)
384                         m |= 1 << prio;
385         }
386         q->row_mask[cl->level] &= ~m;
387 }
388
389 /**
390  * htb_activate_prios - creates active classe's feed chain
391  *
392  * The class is connected to ancestors and/or appropriate rows
393  * for priorities it is participating on. cl->cmode must be new
394  * (activated) mode. It does nothing if cl->prio_activity == 0.
395  */
396 static void htb_activate_prios(struct htb_sched *q, struct htb_class *cl)
397 {
398         struct htb_class *p = cl->parent;
399         long m, mask = cl->prio_activity;
400
401         while (cl->cmode == HTB_MAY_BORROW && p && mask) {
402                 m = mask;
403                 while (m) {
404                         int prio = ffz(~m);
405                         m &= ~(1 << prio);
406
407                         if (p->un.inner.feed[prio].rb_node)
408                                 /* parent already has its feed in use so that
409                                    reset bit in mask as parent is already ok */
410                                 mask &= ~(1 << prio);
411
412                         htb_add_to_id_tree(p->un.inner.feed + prio, cl, prio);
413                 }
414                 p->prio_activity |= mask;
415                 cl = p;
416                 p = cl->parent;
417
418         }
419         if (cl->cmode == HTB_CAN_SEND && mask)
420                 htb_add_class_to_row(q, cl, mask);
421 }
422
423 /**
424  * htb_deactivate_prios - remove class from feed chain
425  *
426  * cl->cmode must represent old mode (before deactivation). It does
427  * nothing if cl->prio_activity == 0. Class is removed from all feed
428  * chains and rows.
429  */
430 static void htb_deactivate_prios(struct htb_sched *q, struct htb_class *cl)
431 {
432         struct htb_class *p = cl->parent;
433         long m, mask = cl->prio_activity;
434
435         while (cl->cmode == HTB_MAY_BORROW && p && mask) {
436                 m = mask;
437                 mask = 0;
438                 while (m) {
439                         int prio = ffz(~m);
440                         m &= ~(1 << prio);
441
442                         if (p->un.inner.ptr[prio] == cl->node + prio) {
443                                 /* we are removing child which is pointed to from
444                                    parent feed - forget the pointer but remember
445                                    classid */
446                                 p->un.inner.last_ptr_id[prio] = cl->classid;
447                                 p->un.inner.ptr[prio] = NULL;
448                         }
449
450                         htb_safe_rb_erase(cl->node + prio, p->un.inner.feed + prio);
451
452                         if (!p->un.inner.feed[prio].rb_node)
453                                 mask |= 1 << prio;
454                 }
455
456                 p->prio_activity &= ~mask;
457                 cl = p;
458                 p = cl->parent;
459
460         }
461         if (cl->cmode == HTB_CAN_SEND && mask)
462                 htb_remove_class_from_row(q, cl, mask);
463 }
464
465 #if HTB_HYSTERESIS
466 static inline long htb_lowater(const struct htb_class *cl)
467 {
468         return cl->cmode != HTB_CANT_SEND ? -cl->cbuffer : 0;
469 }
470 static inline long htb_hiwater(const struct htb_class *cl)
471 {
472         return cl->cmode == HTB_CAN_SEND ? -cl->buffer : 0;
473 }
474 #else
475 #define htb_lowater(cl) (0)
476 #define htb_hiwater(cl) (0)
477 #endif
478
479 /**
480  * htb_class_mode - computes and returns current class mode
481  *
482  * It computes cl's mode at time cl->t_c+diff and returns it. If mode
483  * is not HTB_CAN_SEND then cl->pq_key is updated to time difference
484  * from now to time when cl will change its state.
485  * Also it is worth to note that class mode doesn't change simply
486  * at cl->{c,}tokens == 0 but there can rather be hysteresis of
487  * 0 .. -cl->{c,}buffer range. It is meant to limit number of
488  * mode transitions per time unit. The speed gain is about 1/6.
489  */
490 static inline enum htb_cmode
491 htb_class_mode(struct htb_class *cl, long *diff)
492 {
493         long toks;
494
495         if ((toks = (cl->ctokens + *diff)) < htb_lowater(cl)) {
496                 *diff = -toks;
497                 return HTB_CANT_SEND;
498         }
499
500         if ((toks = (cl->tokens + *diff)) >= htb_hiwater(cl))
501                 return HTB_CAN_SEND;
502
503         *diff = -toks;
504         return HTB_MAY_BORROW;
505 }
506
507 /**
508  * htb_change_class_mode - changes classe's mode
509  *
510  * This should be the only way how to change classe's mode under normal
511  * cirsumstances. Routine will update feed lists linkage, change mode
512  * and add class to the wait event queue if appropriate. New mode should
513  * be different from old one and cl->pq_key has to be valid if changing
514  * to mode other than HTB_CAN_SEND (see htb_add_to_wait_tree).
515  */
516 static void
517 htb_change_class_mode(struct htb_sched *q, struct htb_class *cl, long *diff)
518 {
519         enum htb_cmode new_mode = htb_class_mode(cl, diff);
520
521         if (new_mode == cl->cmode)
522                 return;
523
524         if (cl->prio_activity) {        /* not necessary: speed optimization */
525                 if (cl->cmode != HTB_CANT_SEND)
526                         htb_deactivate_prios(q, cl);
527                 cl->cmode = new_mode;
528                 if (new_mode != HTB_CANT_SEND)
529                         htb_activate_prios(q, cl);
530         } else
531                 cl->cmode = new_mode;
532 }
533
534 /**
535  * htb_activate - inserts leaf cl into appropriate active feeds
536  *
537  * Routine learns (new) priority of leaf and activates feed chain
538  * for the prio. It can be called on already active leaf safely.
539  * It also adds leaf into droplist.
540  */
541 static inline void htb_activate(struct htb_sched *q, struct htb_class *cl)
542 {
543         BUG_TRAP(!cl->level && cl->un.leaf.q && cl->un.leaf.q->q.qlen);
544
545         if (!cl->prio_activity) {
546                 cl->prio_activity = 1 << (cl->un.leaf.aprio = cl->un.leaf.prio);
547                 htb_activate_prios(q, cl);
548                 list_add_tail(&cl->un.leaf.drop_list,
549                               q->drops + cl->un.leaf.aprio);
550         }
551 }
552
553 /**
554  * htb_deactivate - remove leaf cl from active feeds
555  *
556  * Make sure that leaf is active. In the other words it can't be called
557  * with non-active leaf. It also removes class from the drop list.
558  */
559 static inline void htb_deactivate(struct htb_sched *q, struct htb_class *cl)
560 {
561         BUG_TRAP(cl->prio_activity);
562
563         htb_deactivate_prios(q, cl);
564         cl->prio_activity = 0;
565         list_del_init(&cl->un.leaf.drop_list);
566 }
567
568 static int htb_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
569 {
570         int ret;
571         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
572         struct htb_class *cl = htb_classify(skb, sch, &ret);
573
574         if (cl == HTB_DIRECT) {
575                 /* enqueue to helper queue */
576                 if (q->direct_queue.qlen < q->direct_qlen) {
577                         __skb_queue_tail(&q->direct_queue, skb);
578                         q->direct_pkts++;
579                 } else {
580                         kfree_skb(skb);
581                         sch->qstats.drops++;
582                         return NET_XMIT_DROP;
583                 }
584 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
585         } else if (!cl) {
586                 if (ret == NET_XMIT_BYPASS)
587                         sch->qstats.drops++;
588                 kfree_skb(skb);
589                 return ret;
590 #endif
591         } else if (cl->un.leaf.q->enqueue(skb, cl->un.leaf.q) !=
592                    NET_XMIT_SUCCESS) {
593                 sch->qstats.drops++;
594                 cl->qstats.drops++;
595                 return NET_XMIT_DROP;
596         } else {
597                 cl->bstats.packets +=
598                         skb_is_gso(skb)?skb_shinfo(skb)->gso_segs:1;
599                 cl->bstats.bytes += skb->len;
600                 htb_activate(q, cl);
601         }
602
603         sch->q.qlen++;
604         sch->bstats.packets += skb_is_gso(skb)?skb_shinfo(skb)->gso_segs:1;
605         sch->bstats.bytes += skb->len;
606         return NET_XMIT_SUCCESS;
607 }
608
609 /* TODO: requeuing packet charges it to policers again !! */
610 static int htb_requeue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch)
611 {
612         int ret;
613         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
614         struct htb_class *cl = htb_classify(skb, sch, &ret);
615         struct sk_buff *tskb;
616
617         if (cl == HTB_DIRECT) {
618                 /* enqueue to helper queue */
619                 if (q->direct_queue.qlen < q->direct_qlen) {
620                         __skb_queue_head(&q->direct_queue, skb);
621                 } else {
622                         __skb_queue_head(&q->direct_queue, skb);
623                         tskb = __skb_dequeue_tail(&q->direct_queue);
624                         kfree_skb(tskb);
625                         sch->qstats.drops++;
626                         return NET_XMIT_CN;
627                 }
628 #ifdef CONFIG_NET_CLS_ACT
629         } else if (!cl) {
630                 if (ret == NET_XMIT_BYPASS)
631                         sch->qstats.drops++;
632                 kfree_skb(skb);
633                 return ret;
634 #endif
635         } else if (cl->un.leaf.q->ops->requeue(skb, cl->un.leaf.q) !=
636                    NET_XMIT_SUCCESS) {
637                 sch->qstats.drops++;
638                 cl->qstats.drops++;
639                 return NET_XMIT_DROP;
640         } else
641                 htb_activate(q, cl);
642
643         sch->q.qlen++;
644         sch->qstats.requeues++;
645         return NET_XMIT_SUCCESS;
646 }
647
648 /**
649  * htb_charge_class - charges amount "bytes" to leaf and ancestors
650  *
651  * Routine assumes that packet "bytes" long was dequeued from leaf cl
652  * borrowing from "level". It accounts bytes to ceil leaky bucket for
653  * leaf and all ancestors and to rate bucket for ancestors at levels
654  * "level" and higher. It also handles possible change of mode resulting
655  * from the update. Note that mode can also increase here (MAY_BORROW to
656  * CAN_SEND) because we can use more precise clock that event queue here.
657  * In such case we remove class from event queue first.
658  */
659 static void htb_charge_class(struct htb_sched *q, struct htb_class *cl,
660                              int level, struct sk_buff *skb)
661 {
662         int bytes = skb->len;
663         long toks, diff;
664         enum htb_cmode old_mode;
665
666 #define HTB_ACCNT(T,B,R) toks = diff + cl->T; \
667         if (toks > cl->B) toks = cl->B; \
668         toks -= L2T(cl, cl->R, bytes); \
669         if (toks <= -cl->mbuffer) toks = 1-cl->mbuffer; \
670         cl->T = toks
671
672         while (cl) {
673                 diff = psched_tdiff_bounded(q->now, cl->t_c, cl->mbuffer);
674                 if (cl->level >= level) {
675                         if (cl->level == level)
676                                 cl->xstats.lends++;
677                         HTB_ACCNT(tokens, buffer, rate);
678                 } else {
679                         cl->xstats.borrows++;
680                         cl->tokens += diff;     /* we moved t_c; update tokens */
681                 }
682                 HTB_ACCNT(ctokens, cbuffer, ceil);
683                 cl->t_c = q->now;
684
685                 old_mode = cl->cmode;
686                 diff = 0;
687                 htb_change_class_mode(q, cl, &diff);
688                 if (old_mode != cl->cmode) {
689                         if (old_mode != HTB_CAN_SEND)
690                                 htb_safe_rb_erase(&cl->pq_node, q->wait_pq + cl->level);
691                         if (cl->cmode != HTB_CAN_SEND)
692                                 htb_add_to_wait_tree(q, cl, diff);
693                 }
694
695                 /* update byte stats except for leaves which are already updated */
696                 if (cl->level) {
697                         cl->bstats.bytes += bytes;
698                         cl->bstats.packets += skb_is_gso(skb)?
699                                         skb_shinfo(skb)->gso_segs:1;
700                 }
701                 cl = cl->parent;
702         }
703 }
704
705 /**
706  * htb_do_events - make mode changes to classes at the level
707  *
708  * Scans event queue for pending events and applies them. Returns time of
709  * next pending event (0 for no event in pq).
710  * Note: Applied are events whose have cl->pq_key <= q->now.
711  */
712 static psched_time_t htb_do_events(struct htb_sched *q, int level)
713 {
714         int i;
715
716         for (i = 0; i < 500; i++) {
717                 struct htb_class *cl;
718                 long diff;
719                 struct rb_node *p = rb_first(&q->wait_pq[level]);
720
721                 if (!p)
722                         return 0;
723
724                 cl = rb_entry(p, struct htb_class, pq_node);
725                 if (cl->pq_key > q->now)
726                         return cl->pq_key;
727
728                 htb_safe_rb_erase(p, q->wait_pq + level);
729                 diff = psched_tdiff_bounded(q->now, cl->t_c, cl->mbuffer);
730                 htb_change_class_mode(q, cl, &diff);
731                 if (cl->cmode != HTB_CAN_SEND)
732                         htb_add_to_wait_tree(q, cl, diff);
733         }
734         if (net_ratelimit())
735                 printk(KERN_WARNING "htb: too many events !\n");
736         return q->now + PSCHED_TICKS_PER_SEC / 10;
737 }
738
739 /* Returns class->node+prio from id-tree where classe's id is >= id. NULL
740    is no such one exists. */
741 static struct rb_node *htb_id_find_next_upper(int prio, struct rb_node *n,
742                                               u32 id)
743 {
744         struct rb_node *r = NULL;
745         while (n) {
746                 struct htb_class *cl =
747                     rb_entry(n, struct htb_class, node[prio]);
748                 if (id == cl->classid)
749                         return n;
750
751                 if (id > cl->classid) {
752                         n = n->rb_right;
753                 } else {
754                         r = n;
755                         n = n->rb_left;
756                 }
757         }
758         return r;
759 }
760
761 /**
762  * htb_lookup_leaf - returns next leaf class in DRR order
763  *
764  * Find leaf where current feed pointers points to.
765  */
766 static struct htb_class *htb_lookup_leaf(struct rb_root *tree, int prio,
767                                          struct rb_node **pptr, u32 * pid)
768 {
769         int i;
770         struct {
771                 struct rb_node *root;
772                 struct rb_node **pptr;
773                 u32 *pid;
774         } stk[TC_HTB_MAXDEPTH], *sp = stk;
775
776         BUG_TRAP(tree->rb_node);
777         sp->root = tree->rb_node;
778         sp->pptr = pptr;
779         sp->pid = pid;
780
781         for (i = 0; i < 65535; i++) {
782                 if (!*sp->pptr && *sp->pid) {
783                         /* ptr was invalidated but id is valid - try to recover
784                            the original or next ptr */
785                         *sp->pptr =
786                             htb_id_find_next_upper(prio, sp->root, *sp->pid);
787                 }
788                 *sp->pid = 0;   /* ptr is valid now so that remove this hint as it
789                                    can become out of date quickly */
790                 if (!*sp->pptr) {       /* we are at right end; rewind & go up */
791                         *sp->pptr = sp->root;
792                         while ((*sp->pptr)->rb_left)
793                                 *sp->pptr = (*sp->pptr)->rb_left;
794                         if (sp > stk) {
795                                 sp--;
796                                 BUG_TRAP(*sp->pptr);
797                                 if (!*sp->pptr)
798                                         return NULL;
799                                 htb_next_rb_node(sp->pptr);
800                         }
801                 } else {
802                         struct htb_class *cl;
803                         cl = rb_entry(*sp->pptr, struct htb_class, node[prio]);
804                         if (!cl->level)
805                                 return cl;
806                         (++sp)->root = cl->un.inner.feed[prio].rb_node;
807                         sp->pptr = cl->un.inner.ptr + prio;
808                         sp->pid = cl->un.inner.last_ptr_id + prio;
809                 }
810         }
811         BUG_TRAP(0);
812         return NULL;
813 }
814
815 /* dequeues packet at given priority and level; call only if
816    you are sure that there is active class at prio/level */
817 static struct sk_buff *htb_dequeue_tree(struct htb_sched *q, int prio,
818                                         int level)
819 {
820         struct sk_buff *skb = NULL;
821         struct htb_class *cl, *start;
822         /* look initial class up in the row */
823         start = cl = htb_lookup_leaf(q->row[level] + prio, prio,
824                                      q->ptr[level] + prio,
825                                      q->last_ptr_id[level] + prio);
826
827         do {
828 next:
829                 BUG_TRAP(cl);
830                 if (!cl)
831                         return NULL;
832
833                 /* class can be empty - it is unlikely but can be true if leaf
834                    qdisc drops packets in enqueue routine or if someone used
835                    graft operation on the leaf since last dequeue;
836                    simply deactivate and skip such class */
837                 if (unlikely(cl->un.leaf.q->q.qlen == 0)) {
838                         struct htb_class *next;
839                         htb_deactivate(q, cl);
840
841                         /* row/level might become empty */
842                         if ((q->row_mask[level] & (1 << prio)) == 0)
843                                 return NULL;
844
845                         next = htb_lookup_leaf(q->row[level] + prio,
846                                                prio, q->ptr[level] + prio,
847                                                q->last_ptr_id[level] + prio);
848
849                         if (cl == start)        /* fix start if we just deleted it */
850                                 start = next;
851                         cl = next;
852                         goto next;
853                 }
854
855                 skb = cl->un.leaf.q->dequeue(cl->un.leaf.q);
856                 if (likely(skb != NULL))
857                         break;
858                 if (!cl->warned) {
859                         printk(KERN_WARNING
860                                "htb: class %X isn't work conserving ?!\n",
861                                cl->classid);
862                         cl->warned = 1;
863                 }
864                 q->nwc_hit++;
865                 htb_next_rb_node((level ? cl->parent->un.inner.ptr : q->
866                                   ptr[0]) + prio);
867                 cl = htb_lookup_leaf(q->row[level] + prio, prio,
868                                      q->ptr[level] + prio,
869                                      q->last_ptr_id[level] + prio);
870
871         } while (cl != start);
872
873         if (likely(skb != NULL)) {
874                 if ((cl->un.leaf.deficit[level] -= skb->len) < 0) {
875                         cl->un.leaf.deficit[level] += cl->un.leaf.quantum;
876                         htb_next_rb_node((level ? cl->parent->un.inner.ptr : q->
877                                           ptr[0]) + prio);
878                 }
879                 /* this used to be after charge_class but this constelation
880                    gives us slightly better performance */
881                 if (!cl->un.leaf.q->q.qlen)
882                         htb_deactivate(q, cl);
883                 htb_charge_class(q, cl, level, skb);
884         }
885         return skb;
886 }
887
888 static struct sk_buff *htb_dequeue(struct Qdisc *sch)
889 {
890         struct sk_buff *skb = NULL;
891         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
892         int level;
893         psched_time_t next_event;
894
895         /* try to dequeue direct packets as high prio (!) to minimize cpu work */
896         skb = __skb_dequeue(&q->direct_queue);
897         if (skb != NULL) {
898                 sch->flags &= ~TCQ_F_THROTTLED;
899                 sch->q.qlen--;
900                 return skb;
901         }
902
903         if (!sch->q.qlen)
904                 goto fin;
905         q->now = psched_get_time();
906
907         next_event = q->now + 5 * PSCHED_TICKS_PER_SEC;
908         q->nwc_hit = 0;
909         for (level = 0; level < TC_HTB_MAXDEPTH; level++) {
910                 /* common case optimization - skip event handler quickly */
911                 int m;
912                 psched_time_t event;
913
914                 if (q->now >= q->near_ev_cache[level]) {
915                         event = htb_do_events(q, level);
916                         if (!event)
917                                 event = q->now + PSCHED_TICKS_PER_SEC;
918                         q->near_ev_cache[level] = event;
919                 } else
920                         event = q->near_ev_cache[level];
921
922                 if (event && next_event > event)
923                         next_event = event;
924
925                 m = ~q->row_mask[level];
926                 while (m != (int)(-1)) {
927                         int prio = ffz(m);
928                         m |= 1 << prio;
929                         skb = htb_dequeue_tree(q, prio, level);
930                         if (likely(skb != NULL)) {
931                                 sch->q.qlen--;
932                                 sch->flags &= ~TCQ_F_THROTTLED;
933                                 goto fin;
934                         }
935                 }
936         }
937         sch->qstats.overlimits++;
938         qdisc_watchdog_schedule(&q->watchdog, next_event);
939 fin:
940         return skb;
941 }
942
943 /* try to drop from each class (by prio) until one succeed */
944 static unsigned int htb_drop(struct Qdisc *sch)
945 {
946         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
947         int prio;
948
949         for (prio = TC_HTB_NUMPRIO - 1; prio >= 0; prio--) {
950                 struct list_head *p;
951                 list_for_each(p, q->drops + prio) {
952                         struct htb_class *cl = list_entry(p, struct htb_class,
953                                                           un.leaf.drop_list);
954                         unsigned int len;
955                         if (cl->un.leaf.q->ops->drop &&
956                             (len = cl->un.leaf.q->ops->drop(cl->un.leaf.q))) {
957                                 sch->q.qlen--;
958                                 if (!cl->un.leaf.q->q.qlen)
959                                         htb_deactivate(q, cl);
960                                 return len;
961                         }
962                 }
963         }
964         return 0;
965 }
966
967 /* reset all classes */
968 /* always caled under BH & queue lock */
969 static void htb_reset(struct Qdisc *sch)
970 {
971         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
972         int i;
973
974         for (i = 0; i < HTB_HSIZE; i++) {
975                 struct hlist_node *p;
976                 struct htb_class *cl;
977
978                 hlist_for_each_entry(cl, p, q->hash + i, hlist) {
979                         if (cl->level)
980                                 memset(&cl->un.inner, 0, sizeof(cl->un.inner));
981                         else {
982                                 if (cl->un.leaf.q)
983                                         qdisc_reset(cl->un.leaf.q);
984                                 INIT_LIST_HEAD(&cl->un.leaf.drop_list);
985                         }
986                         cl->prio_activity = 0;
987                         cl->cmode = HTB_CAN_SEND;
988
989                 }
990         }
991         qdisc_watchdog_cancel(&q->watchdog);
992         __skb_queue_purge(&q->direct_queue);
993         sch->q.qlen = 0;
994         memset(q->row, 0, sizeof(q->row));
995         memset(q->row_mask, 0, sizeof(q->row_mask));
996         memset(q->wait_pq, 0, sizeof(q->wait_pq));
997         memset(q->ptr, 0, sizeof(q->ptr));
998         for (i = 0; i < TC_HTB_NUMPRIO; i++)
999                 INIT_LIST_HEAD(q->drops + i);
1000 }
1001
1002 static const struct nla_policy htb_policy[TCA_HTB_MAX + 1] = {
1003         [TCA_HTB_PARMS] = { .len = sizeof(struct tc_htb_opt) },
1004         [TCA_HTB_INIT]  = { .len = sizeof(struct tc_htb_glob) },
1005         [TCA_HTB_CTAB]  = { .type = NLA_BINARY, .len = TC_RTAB_SIZE },
1006         [TCA_HTB_RTAB]  = { .type = NLA_BINARY, .len = TC_RTAB_SIZE },
1007 };
1008
1009 static int htb_init(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt)
1010 {
1011         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1012         struct nlattr *tb[TCA_HTB_INIT + 1];
1013         struct tc_htb_glob *gopt;
1014         int err;
1015         int i;
1016
1017         if (!opt)
1018                 return -EINVAL;
1019
1020         err = nla_parse_nested(tb, TCA_HTB_INIT, opt, htb_policy);
1021         if (err < 0)
1022                 return err;
1023
1024         if (tb[TCA_HTB_INIT] == NULL) {
1025                 printk(KERN_ERR "HTB: hey probably you have bad tc tool ?\n");
1026                 return -EINVAL;
1027         }
1028         gopt = nla_data(tb[TCA_HTB_INIT]);
1029         if (gopt->version != HTB_VER >> 16) {
1030                 printk(KERN_ERR
1031                        "HTB: need tc/htb version %d (minor is %d), you have %d\n",
1032                        HTB_VER >> 16, HTB_VER & 0xffff, gopt->version);
1033                 return -EINVAL;
1034         }
1035
1036         INIT_LIST_HEAD(&q->root);
1037         for (i = 0; i < HTB_HSIZE; i++)
1038                 INIT_HLIST_HEAD(q->hash + i);
1039         for (i = 0; i < TC_HTB_NUMPRIO; i++)
1040                 INIT_LIST_HEAD(q->drops + i);
1041
1042         qdisc_watchdog_init(&q->watchdog, sch);
1043         skb_queue_head_init(&q->direct_queue);
1044
1045         q->direct_qlen = sch->dev->tx_queue_len;
1046         if (q->direct_qlen < 2) /* some devices have zero tx_queue_len */
1047                 q->direct_qlen = 2;
1048
1049         if ((q->rate2quantum = gopt->rate2quantum) < 1)
1050                 q->rate2quantum = 1;
1051         q->defcls = gopt->defcls;
1052
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 static int htb_dump(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb)
1057 {
1058         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1059         struct nlattr *nest;
1060         struct tc_htb_glob gopt;
1061
1062         spin_lock_bh(&sch->dev->queue_lock);
1063
1064         gopt.direct_pkts = q->direct_pkts;
1065         gopt.version = HTB_VER;
1066         gopt.rate2quantum = q->rate2quantum;
1067         gopt.defcls = q->defcls;
1068         gopt.debug = 0;
1069
1070         nest = nla_nest_start(skb, TCA_OPTIONS);
1071         if (nest == NULL)
1072                 goto nla_put_failure;
1073         NLA_PUT(skb, TCA_HTB_INIT, sizeof(gopt), &gopt);
1074         nla_nest_end(skb, nest);
1075
1076         spin_unlock_bh(&sch->dev->queue_lock);
1077         return skb->len;
1078
1079 nla_put_failure:
1080         spin_unlock_bh(&sch->dev->queue_lock);
1081         nla_nest_cancel(skb, nest);
1082         return -1;
1083 }
1084
1085 static int htb_dump_class(struct Qdisc *sch, unsigned long arg,
1086                           struct sk_buff *skb, struct tcmsg *tcm)
1087 {
1088         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1089         struct nlattr *nest;
1090         struct tc_htb_opt opt;
1091
1092         spin_lock_bh(&sch->dev->queue_lock);
1093         tcm->tcm_parent = cl->parent ? cl->parent->classid : TC_H_ROOT;
1094         tcm->tcm_handle = cl->classid;
1095         if (!cl->level && cl->un.leaf.q)
1096                 tcm->tcm_info = cl->un.leaf.q->handle;
1097
1098         nest = nla_nest_start(skb, TCA_OPTIONS);
1099         if (nest == NULL)
1100                 goto nla_put_failure;
1101
1102         memset(&opt, 0, sizeof(opt));
1103
1104         opt.rate = cl->rate->rate;
1105         opt.buffer = cl->buffer;
1106         opt.ceil = cl->ceil->rate;
1107         opt.cbuffer = cl->cbuffer;
1108         opt.quantum = cl->un.leaf.quantum;
1109         opt.prio = cl->un.leaf.prio;
1110         opt.level = cl->level;
1111         NLA_PUT(skb, TCA_HTB_PARMS, sizeof(opt), &opt);
1112
1113         nla_nest_end(skb, nest);
1114         spin_unlock_bh(&sch->dev->queue_lock);
1115         return skb->len;
1116
1117 nla_put_failure:
1118         spin_unlock_bh(&sch->dev->queue_lock);
1119         nla_nest_cancel(skb, nest);
1120         return -1;
1121 }
1122
1123 static int
1124 htb_dump_class_stats(struct Qdisc *sch, unsigned long arg, struct gnet_dump *d)
1125 {
1126         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1127
1128         if (!cl->level && cl->un.leaf.q)
1129                 cl->qstats.qlen = cl->un.leaf.q->q.qlen;
1130         cl->xstats.tokens = cl->tokens;
1131         cl->xstats.ctokens = cl->ctokens;
1132
1133         if (gnet_stats_copy_basic(d, &cl->bstats) < 0 ||
1134             gnet_stats_copy_rate_est(d, &cl->rate_est) < 0 ||
1135             gnet_stats_copy_queue(d, &cl->qstats) < 0)
1136                 return -1;
1137
1138         return gnet_stats_copy_app(d, &cl->xstats, sizeof(cl->xstats));
1139 }
1140
1141 static int htb_graft(struct Qdisc *sch, unsigned long arg, struct Qdisc *new,
1142                      struct Qdisc **old)
1143 {
1144         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1145
1146         if (cl && !cl->level) {
1147                 if (new == NULL &&
1148                     (new = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops,
1149                                              cl->classid))
1150                     == NULL)
1151                         return -ENOBUFS;
1152                 sch_tree_lock(sch);
1153                 if ((*old = xchg(&cl->un.leaf.q, new)) != NULL) {
1154                         qdisc_tree_decrease_qlen(*old, (*old)->q.qlen);
1155                         qdisc_reset(*old);
1156                 }
1157                 sch_tree_unlock(sch);
1158                 return 0;
1159         }
1160         return -ENOENT;
1161 }
1162
1163 static struct Qdisc *htb_leaf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1164 {
1165         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1166         return (cl && !cl->level) ? cl->un.leaf.q : NULL;
1167 }
1168
1169 static void htb_qlen_notify(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1170 {
1171         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1172
1173         if (cl->un.leaf.q->q.qlen == 0)
1174                 htb_deactivate(qdisc_priv(sch), cl);
1175 }
1176
1177 static unsigned long htb_get(struct Qdisc *sch, u32 classid)
1178 {
1179         struct htb_class *cl = htb_find(classid, sch);
1180         if (cl)
1181                 cl->refcnt++;
1182         return (unsigned long)cl;
1183 }
1184
1185 static inline int htb_parent_last_child(struct htb_class *cl)
1186 {
1187         if (!cl->parent)
1188                 /* the root class */
1189                 return 0;
1190
1191         if (!(cl->parent->children.next == &cl->sibling &&
1192                 cl->parent->children.prev == &cl->sibling))
1193                 /* not the last child */
1194                 return 0;
1195
1196         return 1;
1197 }
1198
1199 static void htb_parent_to_leaf(struct htb_class *cl, struct Qdisc *new_q)
1200 {
1201         struct htb_class *parent = cl->parent;
1202
1203         BUG_TRAP(!cl->level && cl->un.leaf.q && !cl->prio_activity);
1204
1205         parent->level = 0;
1206         memset(&parent->un.inner, 0, sizeof(parent->un.inner));
1207         INIT_LIST_HEAD(&parent->un.leaf.drop_list);
1208         parent->un.leaf.q = new_q ? new_q : &noop_qdisc;
1209         parent->un.leaf.quantum = parent->quantum;
1210         parent->un.leaf.prio = parent->prio;
1211         parent->tokens = parent->buffer;
1212         parent->ctokens = parent->cbuffer;
1213         parent->t_c = psched_get_time();
1214         parent->cmode = HTB_CAN_SEND;
1215 }
1216
1217 static void htb_destroy_class(struct Qdisc *sch, struct htb_class *cl)
1218 {
1219         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1220
1221         if (!cl->level) {
1222                 BUG_TRAP(cl->un.leaf.q);
1223                 qdisc_destroy(cl->un.leaf.q);
1224         }
1225         gen_kill_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est);
1226         qdisc_put_rtab(cl->rate);
1227         qdisc_put_rtab(cl->ceil);
1228
1229         tcf_destroy_chain(cl->filter_list);
1230
1231         while (!list_empty(&cl->children))
1232                 htb_destroy_class(sch, list_entry(cl->children.next,
1233                                                   struct htb_class, sibling));
1234
1235         /* note: this delete may happen twice (see htb_delete) */
1236         hlist_del_init(&cl->hlist);
1237         list_del(&cl->sibling);
1238
1239         if (cl->prio_activity)
1240                 htb_deactivate(q, cl);
1241
1242         if (cl->cmode != HTB_CAN_SEND)
1243                 htb_safe_rb_erase(&cl->pq_node, q->wait_pq + cl->level);
1244
1245         kfree(cl);
1246 }
1247
1248 /* always caled under BH & queue lock */
1249 static void htb_destroy(struct Qdisc *sch)
1250 {
1251         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1252
1253         qdisc_watchdog_cancel(&q->watchdog);
1254         /* This line used to be after htb_destroy_class call below
1255            and surprisingly it worked in 2.4. But it must precede it
1256            because filter need its target class alive to be able to call
1257            unbind_filter on it (without Oops). */
1258         tcf_destroy_chain(q->filter_list);
1259
1260         while (!list_empty(&q->root))
1261                 htb_destroy_class(sch, list_entry(q->root.next,
1262                                                   struct htb_class, sibling));
1263
1264         __skb_queue_purge(&q->direct_queue);
1265 }
1266
1267 static int htb_delete(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1268 {
1269         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1270         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1271         unsigned int qlen;
1272         struct Qdisc *new_q = NULL;
1273         int last_child = 0;
1274
1275         // TODO: why don't allow to delete subtree ? references ? does
1276         // tc subsys quarantee us that in htb_destroy it holds no class
1277         // refs so that we can remove children safely there ?
1278         if (!list_empty(&cl->children) || cl->filter_cnt)
1279                 return -EBUSY;
1280
1281         if (!cl->level && htb_parent_last_child(cl)) {
1282                 new_q = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops,
1283                                                 cl->parent->classid);
1284                 last_child = 1;
1285         }
1286
1287         sch_tree_lock(sch);
1288
1289         if (!cl->level) {
1290                 qlen = cl->un.leaf.q->q.qlen;
1291                 qdisc_reset(cl->un.leaf.q);
1292                 qdisc_tree_decrease_qlen(cl->un.leaf.q, qlen);
1293         }
1294
1295         /* delete from hash and active; remainder in destroy_class */
1296         hlist_del_init(&cl->hlist);
1297
1298         if (cl->prio_activity)
1299                 htb_deactivate(q, cl);
1300
1301         if (last_child)
1302                 htb_parent_to_leaf(cl, new_q);
1303
1304         if (--cl->refcnt == 0)
1305                 htb_destroy_class(sch, cl);
1306
1307         sch_tree_unlock(sch);
1308         return 0;
1309 }
1310
1311 static void htb_put(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1312 {
1313         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1314
1315         if (--cl->refcnt == 0)
1316                 htb_destroy_class(sch, cl);
1317 }
1318
1319 static int htb_change_class(struct Qdisc *sch, u32 classid,
1320                             u32 parentid, struct nlattr **tca,
1321                             unsigned long *arg)
1322 {
1323         int err = -EINVAL;
1324         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1325         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)*arg, *parent;
1326         struct nlattr *opt = tca[TCA_OPTIONS];
1327         struct qdisc_rate_table *rtab = NULL, *ctab = NULL;
1328         struct nlattr *tb[TCA_HTB_RTAB + 1];
1329         struct tc_htb_opt *hopt;
1330
1331         /* extract all subattrs from opt attr */
1332         if (!opt)
1333                 goto failure;
1334
1335         err = nla_parse_nested(tb, TCA_HTB_RTAB, opt, htb_policy);
1336         if (err < 0)
1337                 goto failure;
1338
1339         err = -EINVAL;
1340         if (tb[TCA_HTB_PARMS] == NULL)
1341                 goto failure;
1342
1343         parent = parentid == TC_H_ROOT ? NULL : htb_find(parentid, sch);
1344
1345         hopt = nla_data(tb[TCA_HTB_PARMS]);
1346
1347         rtab = qdisc_get_rtab(&hopt->rate, tb[TCA_HTB_RTAB]);
1348         ctab = qdisc_get_rtab(&hopt->ceil, tb[TCA_HTB_CTAB]);
1349         if (!rtab || !ctab)
1350                 goto failure;
1351
1352         if (!cl) {              /* new class */
1353                 struct Qdisc *new_q;
1354                 int prio;
1355                 struct {
1356                         struct nlattr           nla;
1357                         struct gnet_estimator   opt;
1358                 } est = {
1359                         .nla = {
1360                                 .nla_len        = nla_attr_size(sizeof(est.opt)),
1361                                 .nla_type       = TCA_RATE,
1362                         },
1363                         .opt = {
1364                                 /* 4s interval, 16s averaging constant */
1365                                 .interval       = 2,
1366                                 .ewma_log       = 2,
1367                         },
1368                 };
1369
1370                 /* check for valid classid */
1371                 if (!classid || TC_H_MAJ(classid ^ sch->handle)
1372                     || htb_find(classid, sch))
1373                         goto failure;
1374
1375                 /* check maximal depth */
1376                 if (parent && parent->parent && parent->parent->level < 2) {
1377                         printk(KERN_ERR "htb: tree is too deep\n");
1378                         goto failure;
1379                 }
1380                 err = -ENOBUFS;
1381                 if ((cl = kzalloc(sizeof(*cl), GFP_KERNEL)) == NULL)
1382                         goto failure;
1383
1384                 gen_new_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est,
1385                                   &sch->dev->queue_lock,
1386                                   tca[TCA_RATE] ? : &est.nla);
1387                 cl->refcnt = 1;
1388                 INIT_LIST_HEAD(&cl->sibling);
1389                 INIT_HLIST_NODE(&cl->hlist);
1390                 INIT_LIST_HEAD(&cl->children);
1391                 INIT_LIST_HEAD(&cl->un.leaf.drop_list);
1392                 RB_CLEAR_NODE(&cl->pq_node);
1393
1394                 for (prio = 0; prio < TC_HTB_NUMPRIO; prio++)
1395                         RB_CLEAR_NODE(&cl->node[prio]);
1396
1397                 /* create leaf qdisc early because it uses kmalloc(GFP_KERNEL)
1398                    so that can't be used inside of sch_tree_lock
1399                    -- thanks to Karlis Peisenieks */
1400                 new_q = qdisc_create_dflt(sch->dev, &pfifo_qdisc_ops, classid);
1401                 sch_tree_lock(sch);
1402                 if (parent && !parent->level) {
1403                         unsigned int qlen = parent->un.leaf.q->q.qlen;
1404
1405                         /* turn parent into inner node */
1406                         qdisc_reset(parent->un.leaf.q);
1407                         qdisc_tree_decrease_qlen(parent->un.leaf.q, qlen);
1408                         qdisc_destroy(parent->un.leaf.q);
1409                         if (parent->prio_activity)
1410                                 htb_deactivate(q, parent);
1411
1412                         /* remove from evt list because of level change */
1413                         if (parent->cmode != HTB_CAN_SEND) {
1414                                 htb_safe_rb_erase(&parent->pq_node, q->wait_pq);
1415                                 parent->cmode = HTB_CAN_SEND;
1416                         }
1417                         parent->level = (parent->parent ? parent->parent->level
1418                                          : TC_HTB_MAXDEPTH) - 1;
1419                         memset(&parent->un.inner, 0, sizeof(parent->un.inner));
1420                 }
1421                 /* leaf (we) needs elementary qdisc */
1422                 cl->un.leaf.q = new_q ? new_q : &noop_qdisc;
1423
1424                 cl->classid = classid;
1425                 cl->parent = parent;
1426
1427                 /* set class to be in HTB_CAN_SEND state */
1428                 cl->tokens = hopt->buffer;
1429                 cl->ctokens = hopt->cbuffer;
1430                 cl->mbuffer = 60 * PSCHED_TICKS_PER_SEC;        /* 1min */
1431                 cl->t_c = psched_get_time();
1432                 cl->cmode = HTB_CAN_SEND;
1433
1434                 /* attach to the hash list and parent's family */
1435                 hlist_add_head(&cl->hlist, q->hash + htb_hash(classid));
1436                 list_add_tail(&cl->sibling,
1437                               parent ? &parent->children : &q->root);
1438         } else {
1439                 if (tca[TCA_RATE])
1440                         gen_replace_estimator(&cl->bstats, &cl->rate_est,
1441                                               &sch->dev->queue_lock,
1442                                               tca[TCA_RATE]);
1443                 sch_tree_lock(sch);
1444         }
1445
1446         /* it used to be a nasty bug here, we have to check that node
1447            is really leaf before changing cl->un.leaf ! */
1448         if (!cl->level) {
1449                 cl->un.leaf.quantum = rtab->rate.rate / q->rate2quantum;
1450                 if (!hopt->quantum && cl->un.leaf.quantum < 1000) {
1451                         printk(KERN_WARNING
1452                                "HTB: quantum of class %X is small. Consider r2q change.\n",
1453                                cl->classid);
1454                         cl->un.leaf.quantum = 1000;
1455                 }
1456                 if (!hopt->quantum && cl->un.leaf.quantum > 200000) {
1457                         printk(KERN_WARNING
1458                                "HTB: quantum of class %X is big. Consider r2q change.\n",
1459                                cl->classid);
1460                         cl->un.leaf.quantum = 200000;
1461                 }
1462                 if (hopt->quantum)
1463                         cl->un.leaf.quantum = hopt->quantum;
1464                 if ((cl->un.leaf.prio = hopt->prio) >= TC_HTB_NUMPRIO)
1465                         cl->un.leaf.prio = TC_HTB_NUMPRIO - 1;
1466
1467                 /* backup for htb_parent_to_leaf */
1468                 cl->quantum = cl->un.leaf.quantum;
1469                 cl->prio = cl->un.leaf.prio;
1470         }
1471
1472         cl->buffer = hopt->buffer;
1473         cl->cbuffer = hopt->cbuffer;
1474         if (cl->rate)
1475                 qdisc_put_rtab(cl->rate);
1476         cl->rate = rtab;
1477         if (cl->ceil)
1478                 qdisc_put_rtab(cl->ceil);
1479         cl->ceil = ctab;
1480         sch_tree_unlock(sch);
1481
1482         *arg = (unsigned long)cl;
1483         return 0;
1484
1485 failure:
1486         if (rtab)
1487                 qdisc_put_rtab(rtab);
1488         if (ctab)
1489                 qdisc_put_rtab(ctab);
1490         return err;
1491 }
1492
1493 static struct tcf_proto **htb_find_tcf(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1494 {
1495         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1496         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1497         struct tcf_proto **fl = cl ? &cl->filter_list : &q->filter_list;
1498
1499         return fl;
1500 }
1501
1502 static unsigned long htb_bind_filter(struct Qdisc *sch, unsigned long parent,
1503                                      u32 classid)
1504 {
1505         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1506         struct htb_class *cl = htb_find(classid, sch);
1507
1508         /*if (cl && !cl->level) return 0;
1509            The line above used to be there to prevent attaching filters to
1510            leaves. But at least tc_index filter uses this just to get class
1511            for other reasons so that we have to allow for it.
1512            ----
1513            19.6.2002 As Werner explained it is ok - bind filter is just
1514            another way to "lock" the class - unlike "get" this lock can
1515            be broken by class during destroy IIUC.
1516          */
1517         if (cl)
1518                 cl->filter_cnt++;
1519         else
1520                 q->filter_cnt++;
1521         return (unsigned long)cl;
1522 }
1523
1524 static void htb_unbind_filter(struct Qdisc *sch, unsigned long arg)
1525 {
1526         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1527         struct htb_class *cl = (struct htb_class *)arg;
1528
1529         if (cl)
1530                 cl->filter_cnt--;
1531         else
1532                 q->filter_cnt--;
1533 }
1534
1535 static void htb_walk(struct Qdisc *sch, struct qdisc_walker *arg)
1536 {
1537         struct htb_sched *q = qdisc_priv(sch);
1538         int i;
1539
1540         if (arg->stop)
1541                 return;
1542
1543         for (i = 0; i < HTB_HSIZE; i++) {
1544                 struct hlist_node *p;
1545                 struct htb_class *cl;
1546
1547                 hlist_for_each_entry(cl, p, q->hash + i, hlist) {
1548                         if (arg->count < arg->skip) {
1549                                 arg->count++;
1550                                 continue;
1551                         }
1552                         if (arg->fn(sch, (unsigned long)cl, arg) < 0) {
1553                                 arg->stop = 1;
1554                                 return;
1555                         }
1556                         arg->count++;
1557                 }
1558         }
1559 }
1560
1561 static const struct Qdisc_class_ops htb_class_ops = {
1562         .graft          =       htb_graft,
1563         .leaf           =       htb_leaf,
1564         .qlen_notify    =       htb_qlen_notify,
1565         .get            =       htb_get,
1566         .put            =       htb_put,
1567         .change         =       htb_change_class,
1568         .delete         =       htb_delete,
1569         .walk           =       htb_walk,
1570         .tcf_chain      =       htb_find_tcf,
1571         .bind_tcf       =       htb_bind_filter,
1572         .unbind_tcf     =       htb_unbind_filter,
1573         .dump           =       htb_dump_class,
1574         .dump_stats     =       htb_dump_class_stats,
1575 };
1576
1577 static struct Qdisc_ops htb_qdisc_ops __read_mostly = {
1578         .next           =       NULL,
1579         .cl_ops         =       &htb_class_ops,
1580         .id             =       "htb",
1581         .priv_size      =       sizeof(struct htb_sched),
1582         .enqueue        =       htb_enqueue,
1583         .dequeue        =       htb_dequeue,
1584         .requeue        =       htb_requeue,
1585         .drop           =       htb_drop,
1586         .init           =       htb_init,
1587         .reset          =       htb_reset,
1588         .destroy        =       htb_destroy,
1589         .change         =       NULL /* htb_change */,
1590         .dump           =       htb_dump,
1591         .owner          =       THIS_MODULE,
1592 };
1593
1594 static int __init htb_module_init(void)
1595 {
1596         return register_qdisc(&htb_qdisc_ops);
1597 }
1598 static void __exit htb_module_exit(void)
1599 {
1600         unregister_qdisc(&htb_qdisc_ops);
1601 }
1602
1603 module_init(htb_module_init)
1604 module_exit(htb_module_exit)
1605 MODULE_LICENSE("GPL");