<net/if.h>: Do not include <net/if_var.h> for _KERNEL
[dragonfly.git] / sys / net / dummynet / ip_dummynet.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1998-2002 Luigi Rizzo, Universita` di Pisa
3  * Portions Copyright (c) 2000 Akamba Corp.
4  * All rights reserved
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
25  * SUCH DAMAGE.
26  *
27  * $FreeBSD: src/sys/netinet/ip_dummynet.c,v 1.24.2.22 2003/05/13 09:31:06 maxim Exp $
28  */
29
30 #include "opt_ipdn.h"
31
32 /*
33  * This module implements IP dummynet, a bandwidth limiter/delay emulator.
34  * Description of the data structures used is in ip_dummynet.h
35  * Here you mainly find the following blocks of code:
36  *  + variable declarations;
37  *  + heap management functions;
38  *  + scheduler and dummynet functions;
39  *  + configuration and initialization.
40  *
41  * Most important Changes:
42  *
43  * 011004: KLDable
44  * 010124: Fixed WF2Q behaviour
45  * 010122: Fixed spl protection.
46  * 000601: WF2Q support
47  * 000106: Large rewrite, use heaps to handle very many pipes.
48  * 980513: Initial release
49  */
50
51 #include <sys/param.h>
52 #include <sys/kernel.h>
53 #include <sys/malloc.h>
54 #include <sys/mbuf.h>
55 #include <sys/socketvar.h>
56 #include <sys/sysctl.h>
57 #include <sys/systimer.h>
58 #include <sys/thread2.h>
59
60 #include <net/ethernet.h>
61 #include <net/netmsg2.h>
62 #include <net/netisr2.h>
63 #include <net/route.h>
64
65 #include <net/if.h>
66 #include <netinet/in_var.h>
67 #include <netinet/ip_var.h>
68
69 #include <net/dummynet/ip_dummynet.h>
70
71 #ifdef DUMMYNET_DEBUG
72 #define DPRINTF(fmt, ...)       kprintf(fmt, __VA_ARGS__)
73 #else
74 #define DPRINTF(fmt, ...)       ((void)0)
75 #endif
76
77 #ifndef DN_CALLOUT_FREQ_MAX
78 #define DN_CALLOUT_FREQ_MAX     10000
79 #endif
80
81 /*
82  * The maximum/minimum hash table size for queues.
83  * These values must be a power of 2.
84  */
85 #define DN_MIN_HASH_SIZE        4
86 #define DN_MAX_HASH_SIZE        65536
87
88 /*
89  * Some macros are used to compare key values and handle wraparounds.
90  * MAX64 returns the largest of two key values.
91  */
92 #define DN_KEY_LT(a, b)         ((int64_t)((a) - (b)) < 0)
93 #define DN_KEY_LEQ(a, b)        ((int64_t)((a) - (b)) <= 0)
94 #define DN_KEY_GT(a, b)         ((int64_t)((a) - (b)) > 0)
95 #define DN_KEY_GEQ(a, b)        ((int64_t)((a) - (b)) >= 0)
96 #define MAX64(x, y)             ((((int64_t)((y) - (x))) > 0) ? (y) : (x))
97
98 #define DN_NR_HASH_MAX          16
99 #define DN_NR_HASH_MASK         (DN_NR_HASH_MAX - 1)
100 #define DN_NR_HASH(nr)          \
101         ((((nr) >> 12) ^ ((nr) >> 8) ^ ((nr) >> 4) ^ (nr)) & DN_NR_HASH_MASK)
102
103 MALLOC_DEFINE(M_DUMMYNET, "dummynet", "dummynet heap");
104
105 extern int      ip_dn_cpu;
106
107 static dn_key   curr_time = 0;          /* current simulation time */
108 static int      dn_hash_size = 64;      /* default hash size */
109 static int      pipe_expire = 1;        /* expire queue if empty */
110 static int      dn_max_ratio = 16;      /* max queues/buckets ratio */
111
112 /*
113  * Statistics on number of queue searches and search steps
114  */
115 static int      searches;
116 static int      search_steps;
117
118 /*
119  * RED parameters
120  */
121 static int      red_lookup_depth = 256; /* default lookup table depth */
122 static int      red_avg_pkt_size = 512; /* default medium packet size */
123 static int      red_max_pkt_size = 1500;/* default max packet size */
124
125 /*
126  * Three heaps contain queues and pipes that the scheduler handles:
127  *
128  *  + ready_heap        contains all dn_flow_queue related to fixed-rate pipes.
129  *  + wfq_ready_heap    contains the pipes associated with WF2Q flows
130  *  + extract_heap      contains pipes associated with delay lines.
131  */
132 static struct dn_heap   ready_heap;
133 static struct dn_heap   extract_heap;
134 static struct dn_heap   wfq_ready_heap;
135
136 static struct dn_pipe_head      pipe_table[DN_NR_HASH_MAX];
137 static struct dn_flowset_head   flowset_table[DN_NR_HASH_MAX];
138
139 /*
140  * Variables for dummynet systimer
141  */
142 static struct netmsg_base dn_netmsg;
143 static struct systimer  dn_clock;
144 static int              dn_hz = 1000;
145
146 static int      sysctl_dn_hz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
147
148 SYSCTL_DECL(_net_inet_ip_dummynet);
149
150 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, hash_size, CTLFLAG_RW,
151            &dn_hash_size, 0, "Default hash table size");
152 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, curr_time, CTLFLAG_RD,
153            &curr_time, 0, "Current tick");
154 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, expire, CTLFLAG_RW,
155            &pipe_expire, 0, "Expire queue if empty");
156 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, max_chain_len, CTLFLAG_RW,
157            &dn_max_ratio, 0, "Max ratio between dynamic queues and buckets");
158
159 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, ready_heap, CTLFLAG_RD,
160            &ready_heap.size, 0, "Size of ready heap");
161 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, extract_heap, CTLFLAG_RD,
162            &extract_heap.size, 0, "Size of extract heap");
163
164 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, searches, CTLFLAG_RD,
165            &searches, 0, "Number of queue searches");
166 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, search_steps, CTLFLAG_RD,
167            &search_steps, 0, "Number of queue search steps");
168
169 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, red_lookup_depth, CTLFLAG_RD,
170            &red_lookup_depth, 0, "Depth of RED lookup table");
171 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, red_avg_pkt_size, CTLFLAG_RD,
172            &red_avg_pkt_size, 0, "RED Medium packet size");
173 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, red_max_pkt_size, CTLFLAG_RD,
174            &red_max_pkt_size, 0, "RED Max packet size");
175
176 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, hz, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
177             0, 0, sysctl_dn_hz, "I", "Dummynet callout frequency");
178
179 static int      heap_init(struct dn_heap *, int);
180 static int      heap_insert(struct dn_heap *, dn_key, void *);
181 static void     heap_extract(struct dn_heap *, void *);
182
183 static void     transmit_event(struct dn_pipe *);
184 static void     ready_event(struct dn_flow_queue *);
185 static void     ready_event_wfq(struct dn_pipe *);
186
187 static int      config_pipe(struct dn_ioc_pipe *);
188 static void     dummynet_flush(void);
189
190 static void     dummynet_clock(systimer_t, int, struct intrframe *);
191 static void     dummynet(netmsg_t);
192
193 static struct dn_pipe *dn_find_pipe(int);
194 static struct dn_flow_set *dn_locate_flowset(int, int);
195
196 typedef void    (*dn_pipe_iter_t)(struct dn_pipe *, void *);
197 static void     dn_iterate_pipe(dn_pipe_iter_t, void *);
198
199 typedef void    (*dn_flowset_iter_t)(struct dn_flow_set *, void *);
200 static void     dn_iterate_flowset(dn_flowset_iter_t, void *);
201
202 static ip_dn_io_t       dummynet_io;
203 static ip_dn_ctl_t      dummynet_ctl;
204
205 /*
206  * Heap management functions.
207  *
208  * In the heap, first node is element 0. Children of i are 2i+1 and 2i+2.
209  * Some macros help finding parent/children so we can optimize them.
210  *
211  * heap_init() is called to expand the heap when needed.
212  * Increment size in blocks of 16 entries.
213  * XXX failure to allocate a new element is a pretty bad failure
214  * as we basically stall a whole queue forever!!
215  * Returns 1 on error, 0 on success
216  */
217 #define HEAP_FATHER(x)          (((x) - 1) / 2)
218 #define HEAP_LEFT(x)            (2*(x) + 1)
219 #define HEAP_IS_LEFT(x)         ((x) & 1)
220 #define HEAP_RIGHT(x)           (2*(x) + 2)
221 #define HEAP_SWAP(a, b, buffer) { buffer = a; a = b; b = buffer; }
222 #define HEAP_INCREMENT          15
223
224 static int
225 heap_init(struct dn_heap *h, int new_size)
226 {
227     struct dn_heap_entry *p;
228
229     if (h->size >= new_size) {
230         kprintf("%s, Bogus call, have %d want %d\n", __func__,
231                 h->size, new_size);
232         return 0;
233     }
234
235     new_size = (new_size + HEAP_INCREMENT) & ~HEAP_INCREMENT;
236     p = kmalloc(new_size * sizeof(*p), M_DUMMYNET, M_WAITOK | M_ZERO);
237     if (h->size > 0) {
238         bcopy(h->p, p, h->size * sizeof(*p));
239         kfree(h->p, M_DUMMYNET);
240     }
241     h->p = p;
242     h->size = new_size;
243     return 0;
244 }
245
246 /*
247  * Insert element in heap. Normally, p != NULL, we insert p in
248  * a new position and bubble up.  If p == NULL, then the element is
249  * already in place, and key is the position where to start the
250  * bubble-up.
251  * Returns 1 on failure (cannot allocate new heap entry)
252  *
253  * If offset > 0 the position (index, int) of the element in the heap is
254  * also stored in the element itself at the given offset in bytes.
255  */
256 #define SET_OFFSET(heap, node) \
257     if (heap->offset > 0) \
258         *((int *)((char *)(heap->p[node].object) + heap->offset)) = node;
259
260 /*
261  * RESET_OFFSET is used for sanity checks. It sets offset to an invalid value.
262  */
263 #define RESET_OFFSET(heap, node) \
264     if (heap->offset > 0) \
265         *((int *)((char *)(heap->p[node].object) + heap->offset)) = -1;
266
267 static int
268 heap_insert(struct dn_heap *h, dn_key key1, void *p)
269 {
270     int son;
271
272     if (p == NULL) {    /* Data already there, set starting point */
273         son = key1;
274     } else {            /* Insert new element at the end, possibly resize */
275         son = h->elements;
276         if (son == h->size) { /* Need resize... */
277             if (heap_init(h, h->elements + 1))
278                 return 1; /* Failure... */
279         }
280         h->p[son].object = p;
281         h->p[son].key = key1;
282         h->elements++;
283     }
284
285     while (son > 0) {   /* Bubble up */
286         int father = HEAP_FATHER(son);
287         struct dn_heap_entry tmp;
288
289         if (DN_KEY_LT(h->p[father].key, h->p[son].key))
290             break; /* Found right position */
291
292         /* 'son' smaller than 'father', swap and repeat */
293         HEAP_SWAP(h->p[son], h->p[father], tmp);
294         SET_OFFSET(h, son);
295         son = father;
296     }
297     SET_OFFSET(h, son);
298     return 0;
299 }
300
301 /*
302  * Remove top element from heap, or obj if obj != NULL
303  */
304 static void
305 heap_extract(struct dn_heap *h, void *obj)
306 {
307     int child, father, max = h->elements - 1;
308
309     if (max < 0) {
310         kprintf("warning, extract from empty heap 0x%p\n", h);
311         return;
312     }
313
314     father = 0; /* Default: move up smallest child */
315     if (obj != NULL) { /* Extract specific element, index is at offset */
316         if (h->offset <= 0)
317             panic("%s from middle not supported on this heap!!!", __func__);
318
319         father = *((int *)((char *)obj + h->offset));
320         if (father < 0 || father >= h->elements) {
321             panic("%s father %d out of bound 0..%d", __func__,
322                   father, h->elements);
323         }
324     }
325     RESET_OFFSET(h, father);
326
327     child = HEAP_LEFT(father);          /* Left child */
328     while (child <= max) {              /* Valid entry */
329         if (child != max && DN_KEY_LT(h->p[child + 1].key, h->p[child].key))
330             child = child + 1;          /* Take right child, otherwise left */
331         h->p[father] = h->p[child];
332         SET_OFFSET(h, father);
333         father = child;
334         child = HEAP_LEFT(child);       /* Left child for next loop */
335     }
336     h->elements--;
337     if (father != max) {
338         /*
339          * Fill hole with last entry and bubble up, reusing the insert code
340          */
341         h->p[father] = h->p[max];
342         heap_insert(h, father, NULL);   /* This one cannot fail */
343     }
344 }
345
346 /*
347  * heapify() will reorganize data inside an array to maintain the
348  * heap property.  It is needed when we delete a bunch of entries.
349  */
350 static void
351 heapify(struct dn_heap *h)
352 {
353     int i;
354
355     for (i = 0; i < h->elements; i++)
356         heap_insert(h, i , NULL);
357 }
358
359 /*
360  * Cleanup the heap and free data structure
361  */
362 static void
363 heap_free(struct dn_heap *h)
364 {
365     if (h->size > 0)
366         kfree(h->p, M_DUMMYNET);
367     bzero(h, sizeof(*h));
368 }
369
370 /*
371  * --- End of heap management functions ---
372  */
373
374 /*
375  * Scheduler functions:
376  *
377  * transmit_event() is called when the delay-line needs to enter
378  * the scheduler, either because of existing pkts getting ready,
379  * or new packets entering the queue.  The event handled is the delivery
380  * time of the packet.
381  *
382  * ready_event() does something similar with fixed-rate queues, and the
383  * event handled is the finish time of the head pkt.
384  *
385  * ready_event_wfq() does something similar with WF2Q queues, and the
386  * event handled is the start time of the head pkt.
387  *
388  * In all cases, we make sure that the data structures are consistent
389  * before passing pkts out, because this might trigger recursive
390  * invocations of the procedures.
391  */
392 static void
393 transmit_event(struct dn_pipe *pipe)
394 {
395     struct dn_pkt *pkt;
396
397     while ((pkt = TAILQ_FIRST(&pipe->p_queue)) &&
398            DN_KEY_LEQ(pkt->output_time, curr_time)) {
399         TAILQ_REMOVE(&pipe->p_queue, pkt, dn_next);
400         ip_dn_packet_redispatch(pkt);
401     }
402
403     /*
404      * If there are leftover packets, put into the heap for next event
405      */
406     if ((pkt = TAILQ_FIRST(&pipe->p_queue)) != NULL) {
407         /*
408          * XXX should check errors on heap_insert, by draining the
409          * whole pipe and hoping in the future we are more successful
410          */
411         heap_insert(&extract_heap, pkt->output_time, pipe);
412     }
413 }
414
415 /*
416  * The following macro computes how many ticks we have to wait
417  * before being able to transmit a packet. The credit is taken from
418  * either a pipe (WF2Q) or a flow_queue (per-flow queueing)
419  */
420 #define SET_TICKS(pkt, q, p)    \
421     (pkt->dn_m->m_pkthdr.len*8*dn_hz - (q)->numbytes + p->bandwidth - 1 ) / \
422             p->bandwidth;
423
424 /*
425  * Extract pkt from queue, compute output time (could be now)
426  * and put into delay line (p_queue)
427  */
428 static void
429 move_pkt(struct dn_pkt *pkt, struct dn_flow_queue *q,
430          struct dn_pipe *p, int len)
431 {
432     TAILQ_REMOVE(&q->queue, pkt, dn_next);
433     q->len--;
434     q->len_bytes -= len;
435
436     pkt->output_time = curr_time + p->delay;
437
438     TAILQ_INSERT_TAIL(&p->p_queue, pkt, dn_next);
439 }
440
441 /*
442  * ready_event() is invoked every time the queue must enter the
443  * scheduler, either because the first packet arrives, or because
444  * a previously scheduled event fired.
445  * On invokation, drain as many pkts as possible (could be 0) and then
446  * if there are leftover packets reinsert the pkt in the scheduler.
447  */
448 static void
449 ready_event(struct dn_flow_queue *q)
450 {
451     struct dn_pkt *pkt;
452     struct dn_pipe *p = q->fs->pipe;
453     int p_was_empty;
454
455     if (p == NULL) {
456         kprintf("ready_event- pipe is gone\n");
457         return;
458     }
459     p_was_empty = TAILQ_EMPTY(&p->p_queue);
460
461     /*
462      * Schedule fixed-rate queues linked to this pipe:
463      * Account for the bw accumulated since last scheduling, then
464      * drain as many pkts as allowed by q->numbytes and move to
465      * the delay line (in p) computing output time.
466      * bandwidth==0 (no limit) means we can drain the whole queue,
467      * setting len_scaled = 0 does the job.
468      */
469     q->numbytes += (curr_time - q->sched_time) * p->bandwidth;
470     while ((pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue)) != NULL) {
471         int len = pkt->dn_m->m_pkthdr.len;
472         int len_scaled = p->bandwidth ? len*8*dn_hz : 0;
473
474         if (len_scaled > q->numbytes)
475             break;
476         q->numbytes -= len_scaled;
477         move_pkt(pkt, q, p, len);
478     }
479
480     /*
481      * If we have more packets queued, schedule next ready event
482      * (can only occur when bandwidth != 0, otherwise we would have
483      * flushed the whole queue in the previous loop).
484      * To this purpose we record the current time and compute how many
485      * ticks to go for the finish time of the packet.
486      */
487     if ((pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue)) != NULL) {
488         /* This implies bandwidth != 0 */
489         dn_key t = SET_TICKS(pkt, q, p); /* ticks i have to wait */
490
491         q->sched_time = curr_time;
492
493         /*
494          * XXX should check errors on heap_insert, and drain the whole
495          * queue on error hoping next time we are luckier.
496          */
497         heap_insert(&ready_heap, curr_time + t, q);
498     } else {    /* RED needs to know when the queue becomes empty */
499         q->q_time = curr_time;
500         q->numbytes = 0;
501     }
502
503     /*
504      * If the delay line was empty call transmit_event(p) now.
505      * Otherwise, the scheduler will take care of it.
506      */
507     if (p_was_empty)
508         transmit_event(p);
509 }
510
511 /*
512  * Called when we can transmit packets on WF2Q queues.  Take pkts out of
513  * the queues at their start time, and enqueue into the delay line.
514  * Packets are drained until p->numbytes < 0.  As long as
515  * len_scaled >= p->numbytes, the packet goes into the delay line
516  * with a deadline p->delay.  For the last packet, if p->numbytes < 0,
517  * there is an additional delay.
518  */
519 static void
520 ready_event_wfq(struct dn_pipe *p)
521 {
522     int p_was_empty = TAILQ_EMPTY(&p->p_queue);
523     struct dn_heap *sch = &p->scheduler_heap;
524     struct dn_heap *neh = &p->not_eligible_heap;
525
526     p->numbytes += (curr_time - p->sched_time) * p->bandwidth;
527
528     /*
529      * While we have backlogged traffic AND credit, we need to do
530      * something on the queue.
531      */
532     while (p->numbytes >= 0 && (sch->elements > 0 || neh->elements > 0)) {
533         if (sch->elements > 0) { /* Have some eligible pkts to send out */
534             struct dn_flow_queue *q = sch->p[0].object;
535             struct dn_pkt *pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue);
536             struct dn_flow_set *fs = q->fs;
537             uint64_t len = pkt->dn_m->m_pkthdr.len;
538             int len_scaled = p->bandwidth ? len*8*dn_hz : 0;
539
540             heap_extract(sch, NULL);    /* Remove queue from heap */
541             p->numbytes -= len_scaled;
542             move_pkt(pkt, q, p, len);
543
544             p->V += (len << MY_M) / p->sum;     /* Update V */
545             q->S = q->F;                        /* Update start time */
546
547             if (q->len == 0) {  /* Flow not backlogged any more */
548                 fs->backlogged--;
549                 heap_insert(&p->idle_heap, q->F, q);
550             } else {            /* Still backlogged */
551                 /*
552                  * Update F and position in backlogged queue, then
553                  * put flow in not_eligible_heap (we will fix this later).
554                  */
555                 len = TAILQ_FIRST(&q->queue)->dn_m->m_pkthdr.len;
556                 q->F += (len << MY_M) / (uint64_t)fs->weight;
557                 if (DN_KEY_LEQ(q->S, p->V))
558                     heap_insert(neh, q->S, q);
559                 else
560                     heap_insert(sch, q->F, q);
561             }
562         }
563
564         /*
565          * Now compute V = max(V, min(S_i)).  Remember that all elements in
566          * sch have by definition S_i <= V so if sch is not empty, V is surely
567          * the max and we must not update it.  Conversely, if sch is empty
568          * we only need to look at neh.
569          */
570         if (sch->elements == 0 && neh->elements > 0)
571             p->V = MAX64(p->V, neh->p[0].key);
572
573         /*
574          * Move from neh to sch any packets that have become eligible
575          */
576         while (neh->elements > 0 && DN_KEY_LEQ(neh->p[0].key, p->V)) {
577             struct dn_flow_queue *q = neh->p[0].object;
578
579             heap_extract(neh, NULL);
580             heap_insert(sch, q->F, q);
581         }
582     }
583
584     if (sch->elements == 0 && neh->elements == 0 && p->numbytes >= 0 &&
585         p->idle_heap.elements > 0) {
586         /*
587          * No traffic and no events scheduled.  We can get rid of idle-heap.
588          */
589         int i;
590
591         for (i = 0; i < p->idle_heap.elements; i++) {
592             struct dn_flow_queue *q = p->idle_heap.p[i].object;
593
594             q->F = 0;
595             q->S = q->F + 1;
596         }
597         p->sum = 0;
598         p->V = 0;
599         p->idle_heap.elements = 0;
600     }
601
602     /*
603      * If we are getting clocks from dummynet and if we are under credit,
604      * schedule the next ready event.
605      * Also fix the delivery time of the last packet.
606      */
607     if (p->numbytes < 0) { /* This implies bandwidth>0 */
608         dn_key t = 0; /* Number of ticks i have to wait */
609
610         if (p->bandwidth > 0)
611             t = (p->bandwidth - 1 - p->numbytes) / p->bandwidth;
612         TAILQ_LAST(&p->p_queue, dn_pkt_queue)->output_time += t;
613         p->sched_time = curr_time;
614
615         /*
616          * XXX should check errors on heap_insert, and drain the whole
617          * queue on error hoping next time we are luckier.
618          */
619         heap_insert(&wfq_ready_heap, curr_time + t, p);
620     }
621
622     /*
623      * If the delay line was empty call transmit_event(p) now.
624      * Otherwise, the scheduler will take care of it.
625      */
626     if (p_was_empty)
627         transmit_event(p);
628 }
629
630 static void
631 dn_expire_pipe_cb(struct dn_pipe *pipe, void *dummy __unused)
632 {
633     if (pipe->idle_heap.elements > 0 &&
634         DN_KEY_LT(pipe->idle_heap.p[0].key, pipe->V)) {
635         struct dn_flow_queue *q = pipe->idle_heap.p[0].object;
636
637         heap_extract(&pipe->idle_heap, NULL);
638         q->S = q->F + 1; /* Mark timestamp as invalid */
639         pipe->sum -= q->fs->weight;
640     }
641 }
642
643 /*
644  * This is called once per tick, or dn_hz times per second.  It is used to
645  * increment the current tick counter and schedule expired events.
646  */
647 static void
648 dummynet(netmsg_t msg)
649 {
650     void *p;
651     struct dn_heap *h;
652     struct dn_heap *heaps[3];
653     int i;
654
655     heaps[0] = &ready_heap;             /* Fixed-rate queues */
656     heaps[1] = &wfq_ready_heap;         /* WF2Q queues */
657     heaps[2] = &extract_heap;           /* Delay line */
658
659     /* Reply ASAP */
660     crit_enter();
661     lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
662     crit_exit();
663
664     curr_time++;
665     for (i = 0; i < 3; i++) {
666         h = heaps[i];
667         while (h->elements > 0 && DN_KEY_LEQ(h->p[0].key, curr_time)) {
668             if (h->p[0].key > curr_time) {
669                 kprintf("-- dummynet: warning, heap %d is %d ticks late\n",
670                     i, (int)(curr_time - h->p[0].key));
671             }
672
673             p = h->p[0].object;         /* Store a copy before heap_extract */
674             heap_extract(h, NULL);      /* Need to extract before processing */
675
676             if (i == 0)
677                 ready_event(p);
678             else if (i == 1)
679                 ready_event_wfq(p);
680             else
681                 transmit_event(p);
682         }
683     }
684
685     /* Sweep pipes trying to expire idle flow_queues */
686     dn_iterate_pipe(dn_expire_pipe_cb, NULL);
687 }
688
689 /*
690  * Unconditionally expire empty queues in case of shortage.
691  * Returns the number of queues freed.
692  */
693 static int
694 expire_queues(struct dn_flow_set *fs)
695 {
696     int i, initial_elements = fs->rq_elements;
697
698     if (fs->last_expired == time_uptime)
699         return 0;
700
701     fs->last_expired = time_uptime;
702
703     for (i = 0; i <= fs->rq_size; i++) { /* Last one is overflow */
704         struct dn_flow_queue *q, *qn;
705
706         LIST_FOREACH_MUTABLE(q, &fs->rq[i], q_link, qn) {
707             if (!TAILQ_EMPTY(&q->queue) || q->S != q->F + 1)
708                 continue;
709
710             /*
711              * Entry is idle, expire it
712              */
713             LIST_REMOVE(q, q_link);
714             kfree(q, M_DUMMYNET);
715
716             KASSERT(fs->rq_elements > 0,
717                     ("invalid rq_elements %d", fs->rq_elements));
718             fs->rq_elements--;
719         }
720     }
721     return initial_elements - fs->rq_elements;
722 }
723
724 /*
725  * If room, create a new queue and put at head of slot i;
726  * otherwise, create or use the default queue.
727  */
728 static struct dn_flow_queue *
729 create_queue(struct dn_flow_set *fs, int i)
730 {
731     struct dn_flow_queue *q;
732
733     if (fs->rq_elements > fs->rq_size * dn_max_ratio &&
734         expire_queues(fs) == 0) {
735         /*
736          * No way to get room, use or create overflow queue.
737          */
738         i = fs->rq_size;
739         if (!LIST_EMPTY(&fs->rq[i]))
740             return LIST_FIRST(&fs->rq[i]);
741     }
742
743     q = kmalloc(sizeof(*q), M_DUMMYNET, M_INTWAIT | M_NULLOK | M_ZERO);
744     if (q == NULL)
745         return NULL;
746
747     q->fs = fs;
748     q->hash_slot = i;
749     q->S = q->F + 1;   /* hack - mark timestamp as invalid */
750     TAILQ_INIT(&q->queue);
751
752     LIST_INSERT_HEAD(&fs->rq[i], q, q_link);
753     fs->rq_elements++;
754
755     return q;
756 }
757
758 /*
759  * Given a flow_set and a pkt in last_pkt, find a matching queue
760  * after appropriate masking. The queue is moved to front
761  * so that further searches take less time.
762  */
763 static struct dn_flow_queue *
764 find_queue(struct dn_flow_set *fs, struct dn_flow_id *id)
765 {
766     struct dn_flow_queue *q;
767     int i = 0;
768
769     if (!(fs->flags_fs & DN_HAVE_FLOW_MASK)) {
770         q = LIST_FIRST(&fs->rq[0]);
771     } else {
772         struct dn_flow_queue *qn;
773
774         /* First, do the masking */
775         id->fid_dst_ip &= fs->flow_mask.fid_dst_ip;
776         id->fid_src_ip &= fs->flow_mask.fid_src_ip;
777         id->fid_dst_port &= fs->flow_mask.fid_dst_port;
778         id->fid_src_port &= fs->flow_mask.fid_src_port;
779         id->fid_proto &= fs->flow_mask.fid_proto;
780         id->fid_flags = 0; /* we don't care about this one */
781
782         /* Then, hash function */
783         i = ((id->fid_dst_ip) & 0xffff) ^
784             ((id->fid_dst_ip >> 15) & 0xffff) ^
785             ((id->fid_src_ip << 1) & 0xffff) ^
786             ((id->fid_src_ip >> 16 ) & 0xffff) ^
787             (id->fid_dst_port << 1) ^ (id->fid_src_port) ^
788             (id->fid_proto);
789         i = i % fs->rq_size;
790
791         /*
792          * Finally, scan the current list for a match and
793          * expire idle flow queues
794          */
795         searches++;
796         LIST_FOREACH_MUTABLE(q, &fs->rq[i], q_link, qn) {
797             search_steps++;
798             if (id->fid_dst_ip == q->id.fid_dst_ip &&
799                 id->fid_src_ip == q->id.fid_src_ip &&
800                 id->fid_dst_port == q->id.fid_dst_port &&
801                 id->fid_src_port == q->id.fid_src_port &&
802                 id->fid_proto == q->id.fid_proto &&
803                 id->fid_flags == q->id.fid_flags) {
804                 break; /* Found */
805             } else if (pipe_expire && TAILQ_EMPTY(&q->queue) &&
806                        q->S == q->F + 1) {
807                 /*
808                  * Entry is idle and not in any heap, expire it
809                  */
810                 LIST_REMOVE(q, q_link);
811                 kfree(q, M_DUMMYNET);
812
813                 KASSERT(fs->rq_elements > 0,
814                         ("invalid rq_elements %d", fs->rq_elements));
815                 fs->rq_elements--;
816             }
817         }
818         if (q && LIST_FIRST(&fs->rq[i]) != q) { /* Found and not in front */
819             LIST_REMOVE(q, q_link);
820             LIST_INSERT_HEAD(&fs->rq[i], q, q_link);
821         }
822     }
823     if (q == NULL) {    /* No match, need to allocate a new entry */
824         q = create_queue(fs, i);
825         if (q != NULL)
826             q->id = *id;
827     }
828     return q;
829 }
830
831 static int
832 red_drops(struct dn_flow_set *fs, struct dn_flow_queue *q, int len)
833 {
834     /*
835      * RED algorithm
836      *
837      * RED calculates the average queue size (avg) using a low-pass filter
838      * with an exponential weighted (w_q) moving average:
839      *  avg  <-  (1-w_q) * avg + w_q * q_size
840      * where q_size is the queue length (measured in bytes or * packets).
841      *
842      * If q_size == 0, we compute the idle time for the link, and set
843      *  avg = (1 - w_q)^(idle/s)
844      * where s is the time needed for transmitting a medium-sized packet.
845      *
846      * Now, if avg < min_th the packet is enqueued.
847      * If avg > max_th the packet is dropped. Otherwise, the packet is
848      * dropped with probability P function of avg.
849      */
850
851     int64_t p_b = 0;
852     u_int q_size = (fs->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES) ? q->len_bytes : q->len;
853
854     DPRINTF("\n%d q: %2u ", (int)curr_time, q_size);
855
856     /* Average queue size estimation */
857     if (q_size != 0) {
858         /*
859          * Queue is not empty, avg <- avg + (q_size - avg) * w_q
860          */
861         int diff = SCALE(q_size) - q->avg;
862         int64_t v = SCALE_MUL((int64_t)diff, (int64_t)fs->w_q);
863
864         q->avg += (int)v;
865     } else {
866         /*
867          * Queue is empty, find for how long the queue has been
868          * empty and use a lookup table for computing
869          * (1 - * w_q)^(idle_time/s) where s is the time to send a
870          * (small) packet.
871          * XXX check wraps...
872          */
873         if (q->avg) {
874             u_int t = (curr_time - q->q_time) / fs->lookup_step;
875
876             q->avg = (t < fs->lookup_depth) ?
877                      SCALE_MUL(q->avg, fs->w_q_lookup[t]) : 0;
878         }
879     }
880     DPRINTF("avg: %u ", SCALE_VAL(q->avg));
881
882     /* Should i drop? */
883
884     if (q->avg < fs->min_th) {
885         /* Accept packet */
886         q->count = -1;
887         return 0;
888     }
889
890     if (q->avg >= fs->max_th) { /* Average queue >=  Max threshold */
891         if (fs->flags_fs & DN_IS_GENTLE_RED) {
892             /*
893              * According to Gentle-RED, if avg is greater than max_th the
894              * packet is dropped with a probability
895              *  p_b = c_3 * avg - c_4
896              * where c_3 = (1 - max_p) / max_th, and c_4 = 1 - 2 * max_p
897              */
898             p_b = SCALE_MUL((int64_t)fs->c_3, (int64_t)q->avg) - fs->c_4;
899         } else {
900             q->count = -1;
901             kprintf("- drop\n");
902             return 1;
903         }
904     } else if (q->avg > fs->min_th) {
905         /*
906          * We compute p_b using the linear dropping function p_b = c_1 *
907          * avg - c_2, where c_1 = max_p / (max_th - min_th), and c_2 =
908          * max_p * min_th / (max_th - min_th)
909          */
910         p_b = SCALE_MUL((int64_t)fs->c_1, (int64_t)q->avg) - fs->c_2;
911     }
912     if (fs->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES)
913         p_b = (p_b * len) / fs->max_pkt_size;
914
915     if (++q->count == 0) {
916         q->random = krandom() & 0xffff;
917     } else {
918         /*
919          * q->count counts packets arrived since last drop, so a greater
920          * value of q->count means a greater packet drop probability.
921          */
922         if (SCALE_MUL(p_b, SCALE((int64_t)q->count)) > q->random) {
923             q->count = 0;
924             DPRINTF("%s", "- red drop");
925             /* After a drop we calculate a new random value */
926             q->random = krandom() & 0xffff;
927             return 1;    /* Drop */
928         }
929     }
930     /* End of RED algorithm */
931     return 0; /* Accept */
932 }
933
934 static void
935 dn_iterate_pipe(dn_pipe_iter_t func, void *arg)
936 {
937     int i;
938
939     for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
940         struct dn_pipe_head *pipe_hdr = &pipe_table[i];
941         struct dn_pipe *pipe, *pipe_next;
942
943         LIST_FOREACH_MUTABLE(pipe, pipe_hdr, p_link, pipe_next)
944             func(pipe, arg);
945     }
946 }
947
948 static void
949 dn_iterate_flowset(dn_flowset_iter_t func, void *arg)
950 {
951     int i;
952
953     for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
954         struct dn_flowset_head *fs_hdr = &flowset_table[i];
955         struct dn_flow_set *fs, *fs_next;
956
957         LIST_FOREACH_MUTABLE(fs, fs_hdr, fs_link, fs_next)
958             func(fs, arg);
959     }
960 }
961
962 static struct dn_pipe *
963 dn_find_pipe(int pipe_nr)
964 {
965     struct dn_pipe_head *pipe_hdr;
966     struct dn_pipe *p;
967
968     pipe_hdr = &pipe_table[DN_NR_HASH(pipe_nr)];
969     LIST_FOREACH(p, pipe_hdr, p_link) {
970         if (p->pipe_nr == pipe_nr)
971             break;
972     }
973     return p;
974 }
975
976 static struct dn_flow_set *
977 dn_find_flowset(int fs_nr)
978 {
979     struct dn_flowset_head *fs_hdr;
980     struct dn_flow_set *fs;
981
982     fs_hdr = &flowset_table[DN_NR_HASH(fs_nr)];
983     LIST_FOREACH(fs, fs_hdr, fs_link) {
984         if (fs->fs_nr == fs_nr)
985             break;
986     }
987     return fs;
988 }
989
990 static struct dn_flow_set *
991 dn_locate_flowset(int pipe_nr, int is_pipe)
992 {
993     struct dn_flow_set *fs = NULL;
994
995     if (!is_pipe) {
996         fs = dn_find_flowset(pipe_nr);
997     } else {
998         struct dn_pipe *p;
999
1000         p = dn_find_pipe(pipe_nr);
1001         if (p != NULL)
1002             fs = &p->fs;
1003     }
1004     return fs;
1005 }
1006
1007 /*
1008  * Dummynet hook for packets.  Below 'pipe' is a pipe or a queue
1009  * depending on whether WF2Q or fixed bw is used.
1010  *
1011  * pipe_nr      pipe or queue the packet is destined for.
1012  * dir          where shall we send the packet after dummynet.
1013  * m            the mbuf with the packet
1014  * fwa->oif     the 'ifp' parameter from the caller.
1015  *              NULL in ip_input, destination interface in ip_output
1016  * fwa->ro      route parameter (only used in ip_output, NULL otherwise)
1017  * fwa->dst     destination address, only used by ip_output
1018  * fwa->rule    matching rule, in case of multiple passes
1019  * fwa->flags   flags from the caller, only used in ip_output
1020  */
1021 static int
1022 dummynet_io(struct mbuf *m)
1023 {
1024     struct dn_pkt *pkt;
1025     struct m_tag *tag;
1026     struct dn_flow_set *fs;
1027     struct dn_pipe *pipe;
1028     uint64_t len = m->m_pkthdr.len;
1029     struct dn_flow_queue *q = NULL;
1030     int is_pipe, pipe_nr;
1031
1032     tag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_DUMMYNET, NULL);
1033     pkt = m_tag_data(tag);
1034
1035     is_pipe = pkt->dn_flags & DN_FLAGS_IS_PIPE;
1036     pipe_nr = pkt->pipe_nr;
1037
1038     /*
1039      * This is a dummynet rule, so we expect a O_PIPE or O_QUEUE rule
1040      */
1041     fs = dn_locate_flowset(pipe_nr, is_pipe);
1042     if (fs == NULL)
1043         goto dropit;    /* This queue/pipe does not exist! */
1044
1045     pipe = fs->pipe;
1046     if (pipe == NULL) { /* Must be a queue, try find a matching pipe */
1047         pipe = dn_find_pipe(fs->parent_nr);
1048         if (pipe != NULL) {
1049             fs->pipe = pipe;
1050         } else {
1051             kprintf("No pipe %d for queue %d, drop pkt\n",
1052                     fs->parent_nr, fs->fs_nr);
1053             goto dropit;
1054         }
1055     }
1056
1057     q = find_queue(fs, &pkt->id);
1058     if (q == NULL)
1059         goto dropit;    /* Cannot allocate queue */
1060
1061     /*
1062      * Update statistics, then check reasons to drop pkt
1063      */
1064     q->tot_bytes += len;
1065     q->tot_pkts++;
1066
1067     if (fs->plr && krandom() < fs->plr)
1068         goto dropit;    /* Random pkt drop */
1069
1070     if (fs->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES) {
1071         if (q->len_bytes > fs->qsize)
1072             goto dropit;        /* Queue size overflow */
1073     } else {
1074         if (q->len >= fs->qsize)
1075             goto dropit;        /* Queue count overflow */
1076     }
1077
1078     if ((fs->flags_fs & DN_IS_RED) && red_drops(fs, q, len))
1079         goto dropit;
1080
1081     TAILQ_INSERT_TAIL(&q->queue, pkt, dn_next);
1082     q->len++;
1083     q->len_bytes += len;
1084
1085     if (TAILQ_FIRST(&q->queue) != pkt)  /* Flow was not idle, we are done */
1086         goto done;
1087
1088     /*
1089      * If we reach this point the flow was previously idle, so we need
1090      * to schedule it.  This involves different actions for fixed-rate
1091      * or WF2Q queues.
1092      */
1093     if (is_pipe) {
1094         /*
1095          * Fixed-rate queue: just insert into the ready_heap.
1096          */
1097         dn_key t = 0;
1098
1099         if (pipe->bandwidth)
1100             t = SET_TICKS(pkt, q, pipe);
1101
1102         q->sched_time = curr_time;
1103         if (t == 0)     /* Must process it now */
1104             ready_event(q);
1105         else
1106             heap_insert(&ready_heap, curr_time + t, q);
1107     } else {
1108         /*
1109          * WF2Q:
1110          * First, compute start time S: if the flow was idle (S=F+1)
1111          * set S to the virtual time V for the controlling pipe, and update
1112          * the sum of weights for the pipe; otherwise, remove flow from
1113          * idle_heap and set S to max(F, V).
1114          * Second, compute finish time F = S + len/weight.
1115          * Third, if pipe was idle, update V = max(S, V).
1116          * Fourth, count one more backlogged flow.
1117          */
1118         if (DN_KEY_GT(q->S, q->F)) { /* Means timestamps are invalid */
1119             q->S = pipe->V;
1120             pipe->sum += fs->weight; /* Add weight of new queue */
1121         } else {
1122             heap_extract(&pipe->idle_heap, q);
1123             q->S = MAX64(q->F, pipe->V);
1124         }
1125         q->F = q->S + (len << MY_M) / (uint64_t)fs->weight;
1126
1127         if (pipe->not_eligible_heap.elements == 0 &&
1128             pipe->scheduler_heap.elements == 0)
1129             pipe->V = MAX64(q->S, pipe->V);
1130
1131         fs->backlogged++;
1132
1133         /*
1134          * Look at eligibility.  A flow is not eligibile if S>V (when
1135          * this happens, it means that there is some other flow already
1136          * scheduled for the same pipe, so the scheduler_heap cannot be
1137          * empty).  If the flow is not eligible we just store it in the
1138          * not_eligible_heap.  Otherwise, we store in the scheduler_heap
1139          * and possibly invoke ready_event_wfq() right now if there is
1140          * leftover credit.
1141          * Note that for all flows in scheduler_heap (SCH), S_i <= V,
1142          * and for all flows in not_eligible_heap (NEH), S_i > V.
1143          * So when we need to compute max(V, min(S_i)) forall i in SCH+NEH,
1144          * we only need to look into NEH.
1145          */
1146         if (DN_KEY_GT(q->S, pipe->V)) { /* Not eligible */
1147             if (pipe->scheduler_heap.elements == 0)
1148                 kprintf("++ ouch! not eligible but empty scheduler!\n");
1149             heap_insert(&pipe->not_eligible_heap, q->S, q);
1150         } else {
1151             heap_insert(&pipe->scheduler_heap, q->F, q);
1152             if (pipe->numbytes >= 0) {  /* Pipe is idle */
1153                 if (pipe->scheduler_heap.elements != 1)
1154                     kprintf("*** OUCH! pipe should have been idle!\n");
1155                 DPRINTF("Waking up pipe %d at %d\n",
1156                         pipe->pipe_nr, (int)(q->F >> MY_M));
1157                 pipe->sched_time = curr_time;
1158                 ready_event_wfq(pipe);
1159             }
1160         }
1161     }
1162 done:
1163     return 0;
1164
1165 dropit:
1166     if (q)
1167         q->drops++;
1168     return ENOBUFS;
1169 }
1170
1171 /*
1172  * Dispose all packets and flow_queues on a flow_set.
1173  * If all=1, also remove red lookup table and other storage,
1174  * including the descriptor itself.
1175  * For the one in dn_pipe MUST also cleanup ready_heap...
1176  */
1177 static void
1178 purge_flow_set(struct dn_flow_set *fs, int all)
1179 {
1180     int i;
1181 #ifdef INVARIANTS
1182     int rq_elements = 0;
1183 #endif
1184
1185     for (i = 0; i <= fs->rq_size; i++) {
1186         struct dn_flow_queue *q;
1187
1188         while ((q = LIST_FIRST(&fs->rq[i])) != NULL) {
1189             struct dn_pkt *pkt;
1190
1191             while ((pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue)) != NULL) {
1192                 TAILQ_REMOVE(&q->queue, pkt, dn_next);
1193                 ip_dn_packet_free(pkt);
1194             }
1195
1196             LIST_REMOVE(q, q_link);
1197             kfree(q, M_DUMMYNET);
1198
1199 #ifdef INVARIANTS
1200             rq_elements++;
1201 #endif
1202         }
1203     }
1204     KASSERT(rq_elements == fs->rq_elements,
1205             ("# rq elements mismatch, freed %d, total %d",
1206              rq_elements, fs->rq_elements));
1207     fs->rq_elements = 0;
1208
1209     if (all) {
1210         /* RED - free lookup table */
1211         if (fs->w_q_lookup)
1212             kfree(fs->w_q_lookup, M_DUMMYNET);
1213
1214         if (fs->rq)
1215             kfree(fs->rq, M_DUMMYNET);
1216
1217         /*
1218          * If this fs is not part of a pipe, free it
1219          *
1220          * fs->pipe == NULL could happen, if 'fs' is a WF2Q and
1221          * - No packet belongs to that flow set is delivered by
1222          *   dummynet_io(), i.e. parent pipe is not installed yet.
1223          * - Parent pipe is deleted.
1224          */
1225         if (fs->pipe == NULL || (fs->pipe && fs != &fs->pipe->fs))
1226             kfree(fs, M_DUMMYNET);
1227     }
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Dispose all packets queued on a pipe (not a flow_set).
1232  * Also free all resources associated to a pipe, which is about
1233  * to be deleted.
1234  */
1235 static void
1236 purge_pipe(struct dn_pipe *pipe)
1237 {
1238     struct dn_pkt *pkt;
1239
1240     purge_flow_set(&pipe->fs, 1);
1241
1242     while ((pkt = TAILQ_FIRST(&pipe->p_queue)) != NULL) {
1243         TAILQ_REMOVE(&pipe->p_queue, pkt, dn_next);
1244         ip_dn_packet_free(pkt);
1245     }
1246
1247     heap_free(&pipe->scheduler_heap);
1248     heap_free(&pipe->not_eligible_heap);
1249     heap_free(&pipe->idle_heap);
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Delete all pipes and heaps returning memory.
1254  */
1255 static void
1256 dummynet_flush(void)
1257 {
1258     struct dn_pipe_head pipe_list;
1259     struct dn_flowset_head fs_list;
1260     struct dn_pipe *p;
1261     struct dn_flow_set *fs;
1262     int i;
1263
1264     /*
1265      * Prevent future matches...
1266      */
1267     LIST_INIT(&pipe_list);
1268     for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
1269         struct dn_pipe_head *pipe_hdr = &pipe_table[i];
1270
1271         while ((p = LIST_FIRST(pipe_hdr)) != NULL) {
1272             LIST_REMOVE(p, p_link);
1273             LIST_INSERT_HEAD(&pipe_list, p, p_link);
1274         }
1275     }
1276
1277     LIST_INIT(&fs_list);
1278     for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
1279         struct dn_flowset_head *fs_hdr = &flowset_table[i];
1280
1281         while ((fs = LIST_FIRST(fs_hdr)) != NULL) {
1282             LIST_REMOVE(fs, fs_link);
1283             LIST_INSERT_HEAD(&fs_list, fs, fs_link);
1284         }
1285     }
1286
1287     /* Free heaps so we don't have unwanted events */
1288     heap_free(&ready_heap);
1289     heap_free(&wfq_ready_heap);
1290     heap_free(&extract_heap);
1291
1292     /*
1293      * Now purge all queued pkts and delete all pipes
1294      */
1295     /* Scan and purge all flow_sets. */
1296     while ((fs = LIST_FIRST(&fs_list)) != NULL) {
1297         LIST_REMOVE(fs, fs_link);
1298         purge_flow_set(fs, 1);
1299     }
1300
1301     while ((p = LIST_FIRST(&pipe_list)) != NULL) {
1302         LIST_REMOVE(p, p_link);
1303         purge_pipe(p);
1304         kfree(p, M_DUMMYNET);
1305     }
1306 }
1307
1308 /*
1309  * setup RED parameters
1310  */
1311 static int
1312 config_red(const struct dn_ioc_flowset *ioc_fs, struct dn_flow_set *x)
1313 {
1314     int i;
1315
1316     x->w_q = ioc_fs->w_q;
1317     x->min_th = SCALE(ioc_fs->min_th);
1318     x->max_th = SCALE(ioc_fs->max_th);
1319     x->max_p = ioc_fs->max_p;
1320
1321     x->c_1 = ioc_fs->max_p / (ioc_fs->max_th - ioc_fs->min_th);
1322     x->c_2 = SCALE_MUL(x->c_1, SCALE(ioc_fs->min_th));
1323     if (x->flags_fs & DN_IS_GENTLE_RED) {
1324         x->c_3 = (SCALE(1) - ioc_fs->max_p) / ioc_fs->max_th;
1325         x->c_4 = (SCALE(1) - 2 * ioc_fs->max_p);
1326     }
1327
1328     /* If the lookup table already exist, free and create it again */
1329     if (x->w_q_lookup) {
1330         kfree(x->w_q_lookup, M_DUMMYNET);
1331         x->w_q_lookup = NULL ;
1332     }
1333
1334     if (red_lookup_depth == 0) {
1335         kprintf("net.inet.ip.dummynet.red_lookup_depth must be > 0\n");
1336         kfree(x, M_DUMMYNET);
1337         return EINVAL;
1338     }
1339     x->lookup_depth = red_lookup_depth;
1340     x->w_q_lookup = kmalloc(x->lookup_depth * sizeof(int),
1341                             M_DUMMYNET, M_WAITOK);
1342
1343     /* Fill the lookup table with (1 - w_q)^x */
1344     x->lookup_step = ioc_fs->lookup_step;
1345     x->lookup_weight = ioc_fs->lookup_weight;
1346
1347     x->w_q_lookup[0] = SCALE(1) - x->w_q;
1348     for (i = 1; i < x->lookup_depth; i++)
1349         x->w_q_lookup[i] = SCALE_MUL(x->w_q_lookup[i - 1], x->lookup_weight);
1350
1351     if (red_avg_pkt_size < 1)
1352         red_avg_pkt_size = 512;
1353     x->avg_pkt_size = red_avg_pkt_size;
1354
1355     if (red_max_pkt_size < 1)
1356         red_max_pkt_size = 1500;
1357     x->max_pkt_size = red_max_pkt_size;
1358
1359     return 0;
1360 }
1361
1362 static void
1363 alloc_hash(struct dn_flow_set *x, const struct dn_ioc_flowset *ioc_fs)
1364 {
1365     int i, alloc_size;
1366
1367     if (x->flags_fs & DN_HAVE_FLOW_MASK) {
1368         int l = ioc_fs->rq_size;
1369
1370         /* Allocate some slots */
1371         if (l == 0)
1372             l = dn_hash_size;
1373
1374         if (l < DN_MIN_HASH_SIZE)
1375             l = DN_MIN_HASH_SIZE;
1376         else if (l > DN_MAX_HASH_SIZE)
1377             l = DN_MAX_HASH_SIZE;
1378
1379         x->rq_size = l;
1380     } else {
1381         /* One is enough for null mask */
1382         x->rq_size = 1;
1383     }
1384     alloc_size = x->rq_size + 1;
1385
1386     x->rq = kmalloc(alloc_size * sizeof(struct dn_flowqueue_head),
1387                     M_DUMMYNET, M_WAITOK | M_ZERO);
1388     x->rq_elements = 0;
1389
1390     for (i = 0; i < alloc_size; ++i)
1391         LIST_INIT(&x->rq[i]);
1392 }
1393
1394 static void
1395 set_flowid_parms(struct dn_flow_id *id, const struct dn_ioc_flowid *ioc_id)
1396 {
1397     id->fid_dst_ip = ioc_id->u.ip.dst_ip;
1398     id->fid_src_ip = ioc_id->u.ip.src_ip;
1399     id->fid_dst_port = ioc_id->u.ip.dst_port;
1400     id->fid_src_port = ioc_id->u.ip.src_port;
1401     id->fid_proto = ioc_id->u.ip.proto;
1402     id->fid_flags = ioc_id->u.ip.flags;
1403 }
1404
1405 static void
1406 set_fs_parms(struct dn_flow_set *x, const struct dn_ioc_flowset *ioc_fs)
1407 {
1408     x->flags_fs = ioc_fs->flags_fs;
1409     x->qsize = ioc_fs->qsize;
1410     x->plr = ioc_fs->plr;
1411     set_flowid_parms(&x->flow_mask, &ioc_fs->flow_mask);
1412     if (x->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES) {
1413         if (x->qsize > 1024 * 1024)
1414             x->qsize = 1024 * 1024;
1415     } else {
1416         if (x->qsize == 0 || x->qsize > 100)
1417             x->qsize = 50;
1418     }
1419
1420     /* Configuring RED */
1421     if (x->flags_fs & DN_IS_RED)
1422         config_red(ioc_fs, x);  /* XXX should check errors */
1423 }
1424
1425 /*
1426  * setup pipe or queue parameters.
1427  */
1428
1429 static int
1430 config_pipe(struct dn_ioc_pipe *ioc_pipe)
1431 {
1432     struct dn_ioc_flowset *ioc_fs = &ioc_pipe->fs;
1433     int error;
1434
1435     /*
1436      * The config program passes parameters as follows:
1437      * bw       bits/second (0 means no limits)
1438      * delay    ms (must be translated into ticks)
1439      * qsize    slots or bytes
1440      */
1441     ioc_pipe->delay = (ioc_pipe->delay * dn_hz) / 1000;
1442
1443     /*
1444      * We need either a pipe number or a flow_set number
1445      */
1446     if (ioc_pipe->pipe_nr == 0 && ioc_fs->fs_nr == 0)
1447         return EINVAL;
1448     if (ioc_pipe->pipe_nr != 0 && ioc_fs->fs_nr != 0)
1449         return EINVAL;
1450
1451     /*
1452      * Validate pipe number
1453      */
1454     if (ioc_pipe->pipe_nr > DN_PIPE_NR_MAX || ioc_pipe->pipe_nr < 0)
1455         return EINVAL;
1456
1457     error = EINVAL;
1458     if (ioc_pipe->pipe_nr != 0) {       /* This is a pipe */
1459         struct dn_pipe *x, *p;
1460
1461         /* Locate pipe */
1462         p = dn_find_pipe(ioc_pipe->pipe_nr);
1463
1464         if (p == NULL) {        /* New pipe */
1465             x = kmalloc(sizeof(struct dn_pipe), M_DUMMYNET, M_WAITOK | M_ZERO);
1466             x->pipe_nr = ioc_pipe->pipe_nr;
1467             x->fs.pipe = x;
1468             TAILQ_INIT(&x->p_queue);
1469
1470             /*
1471              * idle_heap is the only one from which we extract from the middle.
1472              */
1473             x->idle_heap.size = x->idle_heap.elements = 0;
1474             x->idle_heap.offset = __offsetof(struct dn_flow_queue, heap_pos);
1475         } else {
1476             int i;
1477
1478             x = p;
1479
1480             /* Flush accumulated credit for all queues */
1481             for (i = 0; i <= x->fs.rq_size; i++) {
1482                 struct dn_flow_queue *q;
1483
1484                 LIST_FOREACH(q, &x->fs.rq[i], q_link)
1485                     q->numbytes = 0;
1486             }
1487         }
1488
1489         x->bandwidth = ioc_pipe->bandwidth;
1490         x->numbytes = 0; /* Just in case... */
1491         x->delay = ioc_pipe->delay;
1492
1493         set_fs_parms(&x->fs, ioc_fs);
1494
1495         if (x->fs.rq == NULL) { /* A new pipe */
1496             struct dn_pipe_head *pipe_hdr;
1497
1498             alloc_hash(&x->fs, ioc_fs);
1499
1500             pipe_hdr = &pipe_table[DN_NR_HASH(x->pipe_nr)];
1501             LIST_INSERT_HEAD(pipe_hdr, x, p_link);
1502         }
1503     } else {    /* Config flow_set */
1504         struct dn_flow_set *x, *fs;
1505
1506         /* Locate flow_set */
1507         fs = dn_find_flowset(ioc_fs->fs_nr);
1508
1509         if (fs == NULL) {       /* New flow_set */
1510             if (ioc_fs->parent_nr == 0) /* Need link to a pipe */
1511                 goto back;
1512
1513             x = kmalloc(sizeof(struct dn_flow_set), M_DUMMYNET,
1514                         M_WAITOK | M_ZERO);
1515             x->fs_nr = ioc_fs->fs_nr;
1516             x->parent_nr = ioc_fs->parent_nr;
1517             x->weight = ioc_fs->weight;
1518             if (x->weight == 0)
1519                 x->weight = 1;
1520             else if (x->weight > 100)
1521                 x->weight = 100;
1522         } else {
1523             /* Change parent pipe not allowed; must delete and recreate */
1524             if (ioc_fs->parent_nr != 0 && fs->parent_nr != ioc_fs->parent_nr)
1525                 goto back;
1526             x = fs;
1527         }
1528
1529         set_fs_parms(x, ioc_fs);
1530
1531         if (x->rq == NULL) {    /* A new flow_set */
1532             struct dn_flowset_head *fs_hdr;
1533
1534             alloc_hash(x, ioc_fs);
1535
1536             fs_hdr = &flowset_table[DN_NR_HASH(x->fs_nr)];
1537             LIST_INSERT_HEAD(fs_hdr, x, fs_link);
1538         }
1539     }
1540     error = 0;
1541
1542 back:
1543     return error;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Helper function to remove from a heap queues which are linked to
1548  * a flow_set about to be deleted.
1549  */
1550 static void
1551 fs_remove_from_heap(struct dn_heap *h, struct dn_flow_set *fs)
1552 {
1553     int i = 0, found = 0;
1554
1555     while (i < h->elements) {
1556         if (((struct dn_flow_queue *)h->p[i].object)->fs == fs) {
1557             h->elements--;
1558             h->p[i] = h->p[h->elements];
1559             found++;
1560         } else {
1561             i++;
1562         }
1563     }
1564     if (found)
1565         heapify(h);
1566 }
1567
1568 /*
1569  * helper function to remove a pipe from a heap (can be there at most once)
1570  */
1571 static void
1572 pipe_remove_from_heap(struct dn_heap *h, struct dn_pipe *p)
1573 {
1574     if (h->elements > 0) {
1575         int i;
1576
1577         for (i = 0; i < h->elements; i++) {
1578             if (h->p[i].object == p) { /* found it */
1579                 h->elements--;
1580                 h->p[i] = h->p[h->elements];
1581                 heapify(h);
1582                 break;
1583             }
1584         }
1585     }
1586 }
1587
1588 static void
1589 dn_unref_pipe_cb(struct dn_flow_set *fs, void *pipe0)
1590 {
1591     struct dn_pipe *pipe = pipe0;
1592
1593     if (fs->pipe == pipe) {
1594         kprintf("++ ref to pipe %d from fs %d\n",
1595                 pipe->pipe_nr, fs->fs_nr);
1596         fs->pipe = NULL;
1597         purge_flow_set(fs, 0);
1598     }
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Fully delete a pipe or a queue, cleaning up associated info.
1603  */
1604 static int
1605 delete_pipe(const struct dn_ioc_pipe *ioc_pipe)
1606 {
1607     struct dn_pipe *p;
1608     int error;
1609
1610     if (ioc_pipe->pipe_nr == 0 && ioc_pipe->fs.fs_nr == 0)
1611         return EINVAL;
1612     if (ioc_pipe->pipe_nr != 0 && ioc_pipe->fs.fs_nr != 0)
1613         return EINVAL;
1614
1615     if (ioc_pipe->pipe_nr > DN_NR_HASH_MAX || ioc_pipe->pipe_nr < 0)
1616         return EINVAL;
1617
1618     error = EINVAL;
1619     if (ioc_pipe->pipe_nr != 0) {       /* This is an old-style pipe */
1620         /* Locate pipe */
1621         p = dn_find_pipe(ioc_pipe->pipe_nr);
1622         if (p == NULL)
1623             goto back; /* Not found */
1624
1625         /* Unlink from pipe hash table */
1626         LIST_REMOVE(p, p_link);
1627
1628         /* Remove all references to this pipe from flow_sets */
1629         dn_iterate_flowset(dn_unref_pipe_cb, p);
1630
1631         fs_remove_from_heap(&ready_heap, &p->fs);
1632         purge_pipe(p);  /* Remove all data associated to this pipe */
1633
1634         /* Remove reference to here from extract_heap and wfq_ready_heap */
1635         pipe_remove_from_heap(&extract_heap, p);
1636         pipe_remove_from_heap(&wfq_ready_heap, p);
1637
1638         kfree(p, M_DUMMYNET);
1639     } else {    /* This is a WF2Q queue (dn_flow_set) */
1640         struct dn_flow_set *fs;
1641
1642         /* Locate flow_set */
1643         fs = dn_find_flowset(ioc_pipe->fs.fs_nr);
1644         if (fs == NULL)
1645             goto back; /* Not found */
1646
1647         LIST_REMOVE(fs, fs_link);
1648
1649         if ((p = fs->pipe) != NULL) {
1650             /* Update total weight on parent pipe and cleanup parent heaps */
1651             p->sum -= fs->weight * fs->backlogged;
1652             fs_remove_from_heap(&p->not_eligible_heap, fs);
1653             fs_remove_from_heap(&p->scheduler_heap, fs);
1654 #if 1   /* XXX should i remove from idle_heap as well ? */
1655             fs_remove_from_heap(&p->idle_heap, fs);
1656 #endif
1657         }
1658         purge_flow_set(fs, 1);
1659     }
1660     error = 0;
1661
1662 back:
1663     return error;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * helper function used to copy data from kernel in DUMMYNET_GET
1668  */
1669 static void
1670 dn_copy_flowid(const struct dn_flow_id *id, struct dn_ioc_flowid *ioc_id)
1671 {
1672     ioc_id->type = ETHERTYPE_IP;
1673     ioc_id->u.ip.dst_ip = id->fid_dst_ip;
1674     ioc_id->u.ip.src_ip = id->fid_src_ip;
1675     ioc_id->u.ip.dst_port = id->fid_dst_port;
1676     ioc_id->u.ip.src_port = id->fid_src_port;
1677     ioc_id->u.ip.proto = id->fid_proto;
1678     ioc_id->u.ip.flags = id->fid_flags;
1679 }
1680
1681 static void *
1682 dn_copy_flowqueues(const struct dn_flow_set *fs, void *bp)
1683 {
1684     struct dn_ioc_flowqueue *ioc_fq = bp;
1685     int i, copied = 0;
1686
1687     for (i = 0; i <= fs->rq_size; i++) {
1688         const struct dn_flow_queue *q;
1689
1690         LIST_FOREACH(q, &fs->rq[i], q_link) {
1691             if (q->hash_slot != i) {    /* XXX ASSERT */
1692                 kprintf("++ at %d: wrong slot (have %d, "
1693                         "should be %d)\n", copied, q->hash_slot, i);
1694             }
1695             if (q->fs != fs) {          /* XXX ASSERT */
1696                 kprintf("++ at %d: wrong fs ptr (have %p, should be %p)\n",
1697                         i, q->fs, fs);
1698             }
1699
1700             copied++;
1701
1702             ioc_fq->len = q->len;
1703             ioc_fq->len_bytes = q->len_bytes;
1704             ioc_fq->tot_pkts = q->tot_pkts;
1705             ioc_fq->tot_bytes = q->tot_bytes;
1706             ioc_fq->drops = q->drops;
1707             ioc_fq->hash_slot = q->hash_slot;
1708             ioc_fq->S = q->S;
1709             ioc_fq->F = q->F;
1710             dn_copy_flowid(&q->id, &ioc_fq->id);
1711
1712             ioc_fq++;
1713         }
1714     }
1715
1716     if (copied != fs->rq_elements) {    /* XXX ASSERT */
1717         kprintf("++ wrong count, have %d should be %d\n",
1718                 copied, fs->rq_elements);
1719     }
1720     return ioc_fq;
1721 }
1722
1723 static void
1724 dn_copy_flowset(const struct dn_flow_set *fs, struct dn_ioc_flowset *ioc_fs,
1725                 u_short fs_type)
1726 {
1727     ioc_fs->fs_type = fs_type;
1728
1729     ioc_fs->fs_nr = fs->fs_nr;
1730     ioc_fs->flags_fs = fs->flags_fs;
1731     ioc_fs->parent_nr = fs->parent_nr;
1732
1733     ioc_fs->weight = fs->weight;
1734     ioc_fs->qsize = fs->qsize;
1735     ioc_fs->plr = fs->plr;
1736
1737     ioc_fs->rq_size = fs->rq_size;
1738     ioc_fs->rq_elements = fs->rq_elements;
1739
1740     ioc_fs->w_q = fs->w_q;
1741     ioc_fs->max_th = fs->max_th;
1742     ioc_fs->min_th = fs->min_th;
1743     ioc_fs->max_p = fs->max_p;
1744
1745     dn_copy_flowid(&fs->flow_mask, &ioc_fs->flow_mask);
1746 }
1747
1748 static void
1749 dn_calc_pipe_size_cb(struct dn_pipe *pipe, void *sz)
1750 {
1751     size_t *size = sz;
1752
1753     *size += sizeof(struct dn_ioc_pipe) +
1754              pipe->fs.rq_elements * sizeof(struct dn_ioc_flowqueue);
1755 }
1756
1757 static void
1758 dn_calc_fs_size_cb(struct dn_flow_set *fs, void *sz)
1759 {
1760     size_t *size = sz;
1761
1762     *size += sizeof(struct dn_ioc_flowset) +
1763              fs->rq_elements * sizeof(struct dn_ioc_flowqueue);
1764 }
1765
1766 static void
1767 dn_copyout_pipe_cb(struct dn_pipe *pipe, void *bp0)
1768 {
1769     char **bp = bp0;
1770     struct dn_ioc_pipe *ioc_pipe = (struct dn_ioc_pipe *)(*bp);
1771
1772     /*
1773      * Copy flow set descriptor associated with this pipe
1774      */
1775     dn_copy_flowset(&pipe->fs, &ioc_pipe->fs, DN_IS_PIPE);
1776
1777     /*
1778      * Copy pipe descriptor
1779      */
1780     ioc_pipe->bandwidth = pipe->bandwidth;
1781     ioc_pipe->pipe_nr = pipe->pipe_nr;
1782     ioc_pipe->V = pipe->V;
1783     /* Convert delay to milliseconds */
1784     ioc_pipe->delay = (pipe->delay * 1000) / dn_hz;
1785
1786     /*
1787      * Copy flow queue descriptors
1788      */
1789     *bp += sizeof(*ioc_pipe);
1790     *bp = dn_copy_flowqueues(&pipe->fs, *bp);
1791 }
1792
1793 static void
1794 dn_copyout_fs_cb(struct dn_flow_set *fs, void *bp0)
1795 {
1796     char **bp = bp0;
1797     struct dn_ioc_flowset *ioc_fs = (struct dn_ioc_flowset *)(*bp);
1798
1799     /*
1800      * Copy flow set descriptor
1801      */
1802     dn_copy_flowset(fs, ioc_fs, DN_IS_QUEUE);
1803
1804     /*
1805      * Copy flow queue descriptors
1806      */
1807     *bp += sizeof(*ioc_fs);
1808     *bp = dn_copy_flowqueues(fs, *bp);
1809 }
1810
1811 static int
1812 dummynet_get(struct dn_sopt *dn_sopt)
1813 {
1814     char *buf, *bp;
1815     size_t size = 0;
1816
1817     /*
1818      * Compute size of data structures: list of pipes and flow_sets.
1819      */
1820     dn_iterate_pipe(dn_calc_pipe_size_cb, &size);
1821     dn_iterate_flowset(dn_calc_fs_size_cb, &size);
1822
1823     /*
1824      * Copyout pipe/flow_set/flow_queue
1825      */
1826     bp = buf = kmalloc(size, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1827     dn_iterate_pipe(dn_copyout_pipe_cb, &bp);
1828     dn_iterate_flowset(dn_copyout_fs_cb, &bp);
1829
1830     /* Temp memory will be freed by caller */
1831     dn_sopt->dn_sopt_arg = buf;
1832     dn_sopt->dn_sopt_arglen = size;
1833     return 0;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Handler for the various dummynet socket options (get, flush, config, del)
1838  */
1839 static int
1840 dummynet_ctl(struct dn_sopt *dn_sopt)
1841 {
1842     int error = 0;
1843
1844     switch (dn_sopt->dn_sopt_name) {
1845     case IP_DUMMYNET_GET:
1846         error = dummynet_get(dn_sopt);
1847         break;
1848
1849     case IP_DUMMYNET_FLUSH:
1850         dummynet_flush();
1851         break;
1852
1853     case IP_DUMMYNET_CONFIGURE:
1854         KKASSERT(dn_sopt->dn_sopt_arglen == sizeof(struct dn_ioc_pipe));
1855         error = config_pipe(dn_sopt->dn_sopt_arg);
1856         break;
1857
1858     case IP_DUMMYNET_DEL:       /* Remove a pipe or flow_set */
1859         KKASSERT(dn_sopt->dn_sopt_arglen == sizeof(struct dn_ioc_pipe));
1860         error = delete_pipe(dn_sopt->dn_sopt_arg);
1861         break;
1862
1863     default:
1864         kprintf("%s -- unknown option %d\n", __func__, dn_sopt->dn_sopt_name);
1865         error = EINVAL;
1866         break;
1867     }
1868     return error;
1869 }
1870
1871 static void
1872 dummynet_clock(systimer_t info __unused, int in_ipi __unused,
1873     struct intrframe *frame __unused)
1874 {
1875     KASSERT(mycpuid == ip_dn_cpu,
1876             ("dummynet systimer comes on cpu%d, should be %d!",
1877              mycpuid, ip_dn_cpu));
1878
1879     crit_enter();
1880     if (DUMMYNET_LOADED && (dn_netmsg.lmsg.ms_flags & MSGF_DONE))
1881         lwkt_sendmsg_oncpu(netisr_cpuport(mycpuid), &dn_netmsg.lmsg);
1882     crit_exit();
1883 }
1884
1885 static int
1886 sysctl_dn_hz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1887 {
1888     int error, val, origcpu;
1889
1890     val = dn_hz;
1891     error = sysctl_handle_int(oidp, &val, 0, req);
1892     if (error || req->newptr == NULL)
1893         return error;
1894     if (val <= 0)
1895         return EINVAL;
1896     else if (val > DN_CALLOUT_FREQ_MAX)
1897         val = DN_CALLOUT_FREQ_MAX;
1898
1899     origcpu = mycpuid;
1900     lwkt_migratecpu(ip_dn_cpu);
1901
1902     crit_enter();
1903     dn_hz = val;
1904     systimer_adjust_periodic(&dn_clock, val);
1905     crit_exit();
1906
1907     lwkt_migratecpu(origcpu);
1908
1909     return 0;
1910 }
1911
1912 static void
1913 ip_dn_init_dispatch(netmsg_t msg)
1914 {
1915     int i, error = 0;
1916
1917     KASSERT(mycpuid == ip_dn_cpu,
1918             ("%s runs on cpu%d, instead of cpu%d", __func__,
1919              mycpuid, ip_dn_cpu));
1920
1921     crit_enter();
1922
1923     if (DUMMYNET_LOADED) {
1924         kprintf("DUMMYNET already loaded\n");
1925         error = EEXIST;
1926         goto back;
1927     }
1928
1929     kprintf("DUMMYNET initialized (011031)\n");
1930
1931     for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i)
1932         LIST_INIT(&pipe_table[i]);
1933
1934     for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i)
1935         LIST_INIT(&flowset_table[i]);
1936
1937     ready_heap.size = ready_heap.elements = 0;
1938     ready_heap.offset = 0;
1939
1940     wfq_ready_heap.size = wfq_ready_heap.elements = 0;
1941     wfq_ready_heap.offset = 0;
1942
1943     extract_heap.size = extract_heap.elements = 0;
1944     extract_heap.offset = 0;
1945
1946     ip_dn_ctl_ptr = dummynet_ctl;
1947     ip_dn_io_ptr = dummynet_io;
1948
1949     netmsg_init(&dn_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
1950                 0, dummynet);
1951     systimer_init_periodic_nq(&dn_clock, dummynet_clock, NULL, dn_hz);
1952
1953 back:
1954     crit_exit();
1955     lwkt_replymsg(&msg->lmsg, error);
1956 }
1957
1958 static int
1959 ip_dn_init(void)
1960 {
1961     struct netmsg_base smsg;
1962
1963     if (ip_dn_cpu >= ncpus) {
1964         kprintf("%s: CPU%d does not exist, switch to CPU0\n",
1965                 __func__, ip_dn_cpu);
1966         ip_dn_cpu = 0;
1967     }
1968
1969     netmsg_init(&smsg, NULL, &curthread->td_msgport,
1970                 0, ip_dn_init_dispatch);
1971     lwkt_domsg(netisr_cpuport(ip_dn_cpu), &smsg.lmsg, 0);
1972     return smsg.lmsg.ms_error;
1973 }
1974
1975 #ifdef KLD_MODULE
1976
1977 static void
1978 ip_dn_stop_dispatch(netmsg_t msg)
1979 {
1980     crit_enter();
1981
1982     dummynet_flush();
1983
1984     ip_dn_ctl_ptr = NULL;
1985     ip_dn_io_ptr = NULL;
1986
1987     systimer_del(&dn_clock);
1988
1989     crit_exit();
1990     lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
1991 }
1992
1993
1994 static void
1995 ip_dn_stop(void)
1996 {
1997     struct netmsg_base smsg;
1998
1999     netmsg_init(&smsg, NULL, &curthread->td_msgport,
2000                 0, ip_dn_stop_dispatch);
2001     lwkt_domsg(netisr_cpuport(ip_dn_cpu), &smsg.lmsg, 0);
2002
2003     netmsg_service_sync();
2004 }
2005
2006 #endif  /* KLD_MODULE */
2007
2008 static int
2009 dummynet_modevent(module_t mod, int type, void *data)
2010 {
2011     switch (type) {
2012     case MOD_LOAD:
2013         return ip_dn_init();
2014
2015     case MOD_UNLOAD:
2016 #ifndef KLD_MODULE
2017         kprintf("dummynet statically compiled, cannot unload\n");
2018         return EINVAL;
2019 #else
2020         ip_dn_stop();
2021 #endif
2022         break;
2023
2024     default:
2025         break;
2026     }
2027     return 0;
2028 }
2029
2030 static moduledata_t dummynet_mod = {
2031     "dummynet",
2032     dummynet_modevent,
2033     NULL
2034 };
2035 DECLARE_MODULE(dummynet, dummynet_mod, SI_SUB_PROTO_END, SI_ORDER_ANY);
2036 MODULE_VERSION(dummynet, 1);