Upgrade diffutils. 1/2
[dragonfly.git] / sys / net / dummynet3 / ip_dummynet3.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_ipfw.h"
31 #include "opt_inet.h"
32 #ifndef INET
33 #error IPFIREWALL3 requires INET.
34 #endif /* INET */
35
36 /*
37  * This module implements IP dummynet, a bandwidth limiter/delay emulator.
38  * Description of the data structures used is in ip_dummynet.h
39  * Here you mainly find the following blocks of code:
40  *  + variable declarations;
41  *  + heap management functions;
42  *  + scheduler and dummynet functions;
43  *  + configuration and initialization.
44  *
45  * Most important Changes:
46  *
47  * 011004: KLDable
48  * 010124: Fixed WF2Q behaviour
49  * 010122: Fixed spl protection.
50  * 000601: WF2Q support
51  * 000106: Large rewrite, use heaps to handle very many pipes.
52  * 980513: Initial release
53  */
54
55 #include <sys/param.h>
56 #include <sys/kernel.h>
57 #include <sys/malloc.h>
58 #include <sys/mbuf.h>
59 #include <sys/socketvar.h>
60 #include <sys/sysctl.h>
61 #include <sys/systimer.h>
62 #include <sys/thread2.h>
63
64 #include <net/ethernet.h>
65 #include <net/netmsg2.h>
66 #include <net/netisr2.h>
67 #include <net/route.h>
68
69 #include <net/if.h>
70 #include <netinet/in_var.h>
71 #include <netinet/ip_var.h>
72
73 #include <net/dummynet3/ip_dummynet3.h>
74 #include <net/ipfw3/ip_fw.h>
75
76 void check_pipe(int *cmd_ctl, int *cmd_val, struct ip_fw_args **args,
77                 struct ip_fw **f, ipfw_insn *cmd, uint16_t ip_len);
78 void check_queue(int *cmd_ctl, int *cmd_val, struct ip_fw_args **args,
79                 struct ip_fw **f, ipfw_insn *cmd, uint16_t ip_len);
80
81 void
82 check_pipe(int *cmd_ctl, int *cmd_val, struct ip_fw_args **args,
83                 struct ip_fw **f, ipfw_insn *cmd, uint16_t ip_len)
84 {
85         (*args)->rule = *f;
86         (*args)->cookie = cmd->arg1;
87         *cmd_val = IP_FW_DUMMYNET;
88         *cmd_ctl = IP_FW_CTL_DONE;
89 }
90
91 void
92 check_queue(int *cmd_ctl, int *cmd_val, struct ip_fw_args **args,
93                 struct ip_fw **f, ipfw_insn *cmd, uint16_t ip_len)
94 {
95         (*args)->rule = *f;
96         (*args)->cookie = cmd->arg1;
97         *cmd_val = IP_FW_DUMMYNET;
98         *cmd_ctl = IP_FW_CTL_DONE;
99 }
100
101 #ifdef DUMMYNET_DEBUG
102 #define DPRINTF(fmt, ...)       kprintf(fmt, __VA_ARGS__)
103 #else
104 #define DPRINTF(fmt, ...)       ((void)0)
105 #endif
106
107 #ifndef DN_CALLOUT_FREQ_MAX
108 #define DN_CALLOUT_FREQ_MAX     10000
109 #endif
110
111 /*
112  * The maximum/minimum hash table size for queues.
113  * These values must be a power of 2.
114  */
115 #define DN_MIN_HASH_SIZE        4
116 #define DN_MAX_HASH_SIZE        65536
117
118 /*
119  * Some macros are used to compare key values and handle wraparounds.
120  * MAX64 returns the largest of two key values.
121  */
122 #define DN_KEY_LT(a, b)         ((int64_t)((a) - (b)) < 0)
123 #define DN_KEY_LEQ(a, b)        ((int64_t)((a) - (b)) <= 0)
124 #define DN_KEY_GT(a, b)         ((int64_t)((a) - (b)) > 0)
125 #define DN_KEY_GEQ(a, b)        ((int64_t)((a) - (b)) >= 0)
126 #define MAX64(x, y)             ((((int64_t)((y) - (x))) > 0) ? (y) : (x))
127
128 #define DN_NR_HASH_MAX          16
129 #define DN_NR_HASH_MASK         (DN_NR_HASH_MAX - 1)
130 #define DN_NR_HASH(nr)          \
131         ((((nr) >> 12) ^ ((nr) >> 8) ^ ((nr) >> 4) ^ (nr)) & DN_NR_HASH_MASK)
132
133 MALLOC_DEFINE(M_DUMMYNET, "dummynet", "dummynet heap");
134
135 extern int      ip_dn_cpu;
136
137 static dn_key   curr_time = 0;          /* current simulation time */
138 static int      dn_hash_size = 64;      /* default hash size */
139 static int      pipe_expire = 1;        /* expire queue if empty */
140 static int      dn_max_ratio = 16;      /* max queues/buckets ratio */
141
142 /*
143  * Statistics on number of queue searches and search steps
144  */
145 static int      searches;
146 static int      search_steps;
147
148 /*
149  * RED parameters
150  */
151 static int      red_lookup_depth = 256; /* default lookup table depth */
152 static int      red_avg_pkt_size = 512; /* default medium packet size */
153 static int      red_max_pkt_size = 1500;/* default max packet size */
154
155 /*
156  * Three heaps contain queues and pipes that the scheduler handles:
157  *
158  *  + ready_heap        contains all dn_flow_queue related to fixed-rate pipes.
159  *  + wfq_ready_heap    contains the pipes associated with WF2Q flows
160  *  + extract_heap      contains pipes associated with delay lines.
161  */
162 static struct dn_heap   ready_heap;
163 static struct dn_heap   extract_heap;
164 static struct dn_heap   wfq_ready_heap;
165
166 static struct dn_pipe_head      pipe_table[DN_NR_HASH_MAX];
167 static struct dn_flowset_head   flowset_table[DN_NR_HASH_MAX];
168
169 /*
170  * Variables for dummynet systimer
171  */
172 static struct netmsg_base dn_netmsg;
173 static struct systimer  dn_clock;
174 static int              dn_hz = 1000;
175
176 static int      sysctl_dn_hz(SYSCTL_HANDLER_ARGS);
177
178 SYSCTL_DECL(_net_inet_ip_dummynet);
179
180 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, hash_size, CTLFLAG_RW,
181                 &dn_hash_size, 0, "Default hash table size");
182 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, curr_time, CTLFLAG_RD,
183                 &curr_time, 0, "Current tick");
184 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, expire, CTLFLAG_RW,
185                 &pipe_expire, 0, "Expire queue if empty");
186 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, max_chain_len, CTLFLAG_RW,
187                 &dn_max_ratio, 0, "Max ratio between dynamic queues and buckets");
188
189 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, ready_heap, CTLFLAG_RD,
190                 &ready_heap.size, 0, "Size of ready heap");
191 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, extract_heap, CTLFLAG_RD,
192                 &extract_heap.size, 0, "Size of extract heap");
193
194 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, searches, CTLFLAG_RD,
195                 &searches, 0, "Number of queue searches");
196 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, search_steps, CTLFLAG_RD,
197                 &search_steps, 0, "Number of queue search steps");
198
199 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, red_lookup_depth, CTLFLAG_RD,
200                 &red_lookup_depth, 0, "Depth of RED lookup table");
201 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, red_avg_pkt_size, CTLFLAG_RD,
202                 &red_avg_pkt_size, 0, "RED Medium packet size");
203 SYSCTL_INT(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, red_max_pkt_size, CTLFLAG_RD,
204                 &red_max_pkt_size, 0, "RED Max packet size");
205
206 SYSCTL_PROC(_net_inet_ip_dummynet, OID_AUTO, hz, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
207                 0, 0, sysctl_dn_hz, "I", "Dummynet callout frequency");
208
209 static int      heap_init(struct dn_heap *, int);
210 static int      heap_insert(struct dn_heap *, dn_key, void *);
211 static void     heap_extract(struct dn_heap *, void *);
212
213 static void     transmit_event(struct dn_pipe *);
214 static void     ready_event(struct dn_flow_queue *);
215 static void     ready_event_wfq(struct dn_pipe *);
216
217 static int      config_pipe(struct dn_ioc_pipe *);
218 static void     dummynet_flush(void);
219
220 static void     dummynet_clock(systimer_t, int, struct intrframe *);
221 static void     dummynet(netmsg_t);
222
223 static struct dn_pipe *dn_find_pipe(int);
224 static struct dn_flow_set *dn_locate_flowset(int, int);
225
226 typedef void    (*dn_pipe_iter_t)(struct dn_pipe *, void *);
227 static void     dn_iterate_pipe(dn_pipe_iter_t, void *);
228
229 typedef void    (*dn_flowset_iter_t)(struct dn_flow_set *, void *);
230 static void     dn_iterate_flowset(dn_flowset_iter_t, void *);
231
232 static ip_dn_io_t       dummynet_io;
233 static ip_dn_ctl_t      dummynet_ctl;
234
235 /*
236  * Heap management functions.
237  *
238  * In the heap, first node is element 0. Children of i are 2i+1 and 2i+2.
239  * Some macros help finding parent/children so we can optimize them.
240  *
241  * heap_init() is called to expand the heap when needed.
242  * Increment size in blocks of 16 entries.
243  * XXX failure to allocate a new element is a pretty bad failure
244  * as we basically stall a whole queue forever!!
245  * Returns 1 on error, 0 on success
246  */
247 #define HEAP_FATHER(x)          (((x) - 1) / 2)
248 #define HEAP_LEFT(x)            (2*(x) + 1)
249 #define HEAP_IS_LEFT(x)         ((x) & 1)
250 #define HEAP_RIGHT(x)           (2*(x) + 2)
251 #define HEAP_SWAP(a, b, buffer) { buffer = a; a = b; b = buffer; }
252 #define HEAP_INCREMENT          15
253
254 static int
255 heap_init(struct dn_heap *h, int new_size)
256 {
257         struct dn_heap_entry *p;
258
259         if (h->size >= new_size) {
260                 kprintf("%s, Bogus call, have %d want %d\n", __func__,
261                                 h->size, new_size);
262                 return 0;
263         }
264
265         new_size = (new_size + HEAP_INCREMENT) & ~HEAP_INCREMENT;
266         p = kmalloc(new_size * sizeof(*p), M_DUMMYNET, M_WAITOK | M_ZERO);
267         if (h->size > 0) {
268                 bcopy(h->p, p, h->size * sizeof(*p));
269                 kfree(h->p, M_DUMMYNET);
270         }
271         h->p = p;
272         h->size = new_size;
273         return 0;
274 }
275
276 /*
277  * Insert element in heap. Normally, p != NULL, we insert p in
278  * a new position and bubble up.  If p == NULL, then the element is
279  * already in place, and key is the position where to start the
280  * bubble-up.
281  * Returns 1 on failure (cannot allocate new heap entry)
282  *
283  * If offset > 0 the position (index, int) of the element in the heap is
284  * also stored in the element itself at the given offset in bytes.
285  */
286 #define SET_OFFSET(heap, node) \
287         if (heap->offset > 0) \
288         *((int *)((char *)(heap->p[node].object) + heap->offset)) = node;
289
290 /*
291  * RESET_OFFSET is used for sanity checks. It sets offset to an invalid value.
292  */
293 #define RESET_OFFSET(heap, node) \
294         if (heap->offset > 0) \
295         *((int *)((char *)(heap->p[node].object) + heap->offset)) = -1;
296
297 static int
298 heap_insert(struct dn_heap *h, dn_key key1, void *p)
299 {
300         int son;
301
302         if (p == NULL) {        /* Data already there, set starting point */
303                 son = key1;
304         } else {                /* Insert new element at the end, possibly resize */
305                 son = h->elements;
306                 if (son == h->size) { /* Need resize... */
307                         if (heap_init(h, h->elements + 1))
308                                 return 1; /* Failure... */
309                 }
310                 h->p[son].object = p;
311                 h->p[son].key = key1;
312                 h->elements++;
313         }
314
315         while (son > 0) {       /* Bubble up */
316                 int father = HEAP_FATHER(son);
317                 struct dn_heap_entry tmp;
318
319                 if (DN_KEY_LT(h->p[father].key, h->p[son].key))
320                         break; /* Found right position */
321
322                 /* 'son' smaller than 'father', swap and repeat */
323                 HEAP_SWAP(h->p[son], h->p[father], tmp);
324                 SET_OFFSET(h, son);
325                 son = father;
326         }
327         SET_OFFSET(h, son);
328         return 0;
329 }
330
331 /*
332  * Remove top element from heap, or obj if obj != NULL
333  */
334 static void
335 heap_extract(struct dn_heap *h, void *obj)
336 {
337         int child, father, max = h->elements - 1;
338
339         if (max < 0) {
340                 kprintf("warning, extract from empty heap 0x%p\n", h);
341                 return;
342         }
343
344         father = 0; /* Default: move up smallest child */
345         if (obj != NULL) { /* Extract specific element, index is at offset */
346                 if (h->offset <= 0)
347                         panic("%s from middle not supported on this heap!!!", __func__);
348
349                 father = *((int *)((char *)obj + h->offset));
350                 if (father < 0 || father >= h->elements) {
351                         panic("%s father %d out of bound 0..%d", __func__,
352                                         father, h->elements);
353                 }
354         }
355         RESET_OFFSET(h, father);
356
357         child = HEAP_LEFT(father);              /* Left child */
358         while (child <= max) {          /* Valid entry */
359                 if (child != max && DN_KEY_LT(h->p[child + 1].key, h->p[child].key))
360                         child = child + 1;              /* Take right child, otherwise left */
361                 h->p[father] = h->p[child];
362                 SET_OFFSET(h, father);
363                 father = child;
364                 child = HEAP_LEFT(child);       /* Left child for next loop */
365         }
366         h->elements--;
367         if (father != max) {
368                 /*
369                  * Fill hole with last entry and bubble up, reusing the insert code
370                  */
371                 h->p[father] = h->p[max];
372                 heap_insert(h, father, NULL);   /* This one cannot fail */
373         }
374 }
375
376 /*
377  * heapify() will reorganize data inside an array to maintain the
378  * heap property.  It is needed when we delete a bunch of entries.
379  */
380 static void
381 heapify(struct dn_heap *h)
382 {
383         int i;
384
385         for (i = 0; i < h->elements; i++)
386                 heap_insert(h, i , NULL);
387 }
388
389 /*
390  * Cleanup the heap and free data structure
391  */
392 static void
393 heap_free(struct dn_heap *h)
394 {
395         if (h->size > 0)
396                 kfree(h->p, M_DUMMYNET);
397         bzero(h, sizeof(*h));
398 }
399
400 /*
401  * --- End of heap management functions ---
402  */
403
404 /*
405  * Scheduler functions:
406  *
407  * transmit_event() is called when the delay-line needs to enter
408  * the scheduler, either because of existing pkts getting ready,
409  * or new packets entering the queue.  The event handled is the delivery
410  * time of the packet.
411  *
412  * ready_event() does something similar with fixed-rate queues, and the
413  * event handled is the finish time of the head pkt.
414  *
415  * ready_event_wfq() does something similar with WF2Q queues, and the
416  * event handled is the start time of the head pkt.
417  *
418  * In all cases, we make sure that the data structures are consistent
419  * before passing pkts out, because this might trigger recursive
420  * invocations of the procedures.
421  */
422 static void
423 transmit_event(struct dn_pipe *pipe)
424 {
425         struct dn_pkt *pkt;
426
427         while ((pkt = TAILQ_FIRST(&pipe->p_queue)) &&
428                         DN_KEY_LEQ(pkt->output_time, curr_time)) {
429                 TAILQ_REMOVE(&pipe->p_queue, pkt, dn_next);
430                 ip_dn_packet_redispatch(pkt);
431         }
432
433         /*
434          * If there are leftover packets, put into the heap for next event
435          */
436         if ((pkt = TAILQ_FIRST(&pipe->p_queue)) != NULL) {
437                 /*
438                  * XXX should check errors on heap_insert, by draining the
439                  * whole pipe and hoping in the future we are more successful
440                  */
441                 heap_insert(&extract_heap, pkt->output_time, pipe);
442         }
443 }
444
445 /*
446  * The following macro computes how many ticks we have to wait
447  * before being able to transmit a packet. The credit is taken from
448  * either a pipe (WF2Q) or a flow_queue (per-flow queueing)
449  */
450 #define SET_TICKS(pkt, q, p)    \
451         (pkt->dn_m->m_pkthdr.len*8*dn_hz - (q)->numbytes + p->bandwidth - 1 ) / \
452                 p->bandwidth;
453
454 /*
455  * Extract pkt from queue, compute output time (could be now)
456  * and put into delay line (p_queue)
457  */
458 static void
459 move_pkt(struct dn_pkt *pkt, struct dn_flow_queue *q,
460          struct dn_pipe *p, int len)
461 {
462         TAILQ_REMOVE(&q->queue, pkt, dn_next);
463         q->len--;
464         q->len_bytes -= len;
465
466         pkt->output_time = curr_time + p->delay;
467
468         TAILQ_INSERT_TAIL(&p->p_queue, pkt, dn_next);
469 }
470
471 /*
472  * ready_event() is invoked every time the queue must enter the
473  * scheduler, either because the first packet arrives, or because
474  * a previously scheduled event fired.
475  * On invokation, drain as many pkts as possible (could be 0) and then
476  * if there are leftover packets reinsert the pkt in the scheduler.
477  */
478 static void
479 ready_event(struct dn_flow_queue *q)
480 {
481         struct dn_pkt *pkt;
482         struct dn_pipe *p = q->fs->pipe;
483         int p_was_empty;
484
485         if (p == NULL) {
486                 kprintf("ready_event- pipe is gone\n");
487                 return;
488         }
489         p_was_empty = TAILQ_EMPTY(&p->p_queue);
490
491         /*
492          * Schedule fixed-rate queues linked to this pipe:
493          * Account for the bw accumulated since last scheduling, then
494          * drain as many pkts as allowed by q->numbytes and move to
495          * the delay line (in p) computing output time.
496          * bandwidth==0 (no limit) means we can drain the whole queue,
497          * setting len_scaled = 0 does the job.
498          */
499         q->numbytes += (curr_time - q->sched_time) * p->bandwidth;
500         while ((pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue)) != NULL) {
501                 int len = pkt->dn_m->m_pkthdr.len;
502                 int len_scaled = p->bandwidth ? len*8*dn_hz : 0;
503
504                 if (len_scaled > q->numbytes)
505                         break;
506                 q->numbytes -= len_scaled;
507                 move_pkt(pkt, q, p, len);
508         }
509
510         /*
511          * If we have more packets queued, schedule next ready event
512          * (can only occur when bandwidth != 0, otherwise we would have
513          * flushed the whole queue in the previous loop).
514          * To this purpose we record the current time and compute how many
515          * ticks to go for the finish time of the packet.
516          */
517         if ((pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue)) != NULL) {
518                 /* This implies bandwidth != 0 */
519                 dn_key t = SET_TICKS(pkt, q, p); /* ticks i have to wait */
520
521                 q->sched_time = curr_time;
522
523                 /*
524                  * XXX should check errors on heap_insert, and drain the whole
525                  * queue on error hoping next time we are luckier.
526                  */
527                 heap_insert(&ready_heap, curr_time + t, q);
528         } else {        /* RED needs to know when the queue becomes empty */
529                 q->q_time = curr_time;
530                 q->numbytes = 0;
531         }
532
533         /*
534          * If the delay line was empty call transmit_event(p) now.
535          * Otherwise, the scheduler will take care of it.
536          */
537         if (p_was_empty)
538                 transmit_event(p);
539 }
540
541 /*
542  * Called when we can transmit packets on WF2Q queues.  Take pkts out of
543  * the queues at their start time, and enqueue into the delay line.
544  * Packets are drained until p->numbytes < 0.  As long as
545  * len_scaled >= p->numbytes, the packet goes into the delay line
546  * with a deadline p->delay.  For the last packet, if p->numbytes < 0,
547  * there is an additional delay.
548  */
549 static void
550 ready_event_wfq(struct dn_pipe *p)
551 {
552         int p_was_empty = TAILQ_EMPTY(&p->p_queue);
553         struct dn_heap *sch = &p->scheduler_heap;
554         struct dn_heap *neh = &p->not_eligible_heap;
555
556         p->numbytes += (curr_time - p->sched_time) * p->bandwidth;
557
558         /*
559          * While we have backlogged traffic AND credit, we need to do
560          * something on the queue.
561          */
562         while (p->numbytes >= 0 && (sch->elements > 0 || neh->elements > 0)) {
563                 if (sch->elements > 0) { /* Have some eligible pkts to send out */
564                         struct dn_flow_queue *q = sch->p[0].object;
565                         struct dn_pkt *pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue);
566                         struct dn_flow_set *fs = q->fs;
567                         uint64_t len = pkt->dn_m->m_pkthdr.len;
568                         int len_scaled = p->bandwidth ? len*8*dn_hz : 0;
569
570                         heap_extract(sch, NULL);        /* Remove queue from heap */
571                         p->numbytes -= len_scaled;
572                         move_pkt(pkt, q, p, len);
573
574                         p->V += (len << MY_M) / p->sum; /* Update V */
575                         q->S = q->F;                    /* Update start time */
576
577                         if (q->len == 0) {      /* Flow not backlogged any more */
578                                 fs->backlogged--;
579                                 heap_insert(&p->idle_heap, q->F, q);
580                         } else {                /* Still backlogged */
581                                 /*
582                                  * Update F and position in backlogged queue, then
583                                  * put flow in not_eligible_heap (we will fix this later).
584                                  */
585                                 len = TAILQ_FIRST(&q->queue)->dn_m->m_pkthdr.len;
586                                 q->F += (len << MY_M) / (uint64_t)fs->weight;
587                                 if (DN_KEY_LEQ(q->S, p->V))
588                                         heap_insert(neh, q->S, q);
589                                 else
590                                         heap_insert(sch, q->F, q);
591                         }
592                 }
593
594                 /*
595                  * Now compute V = max(V, min(S_i)).  Remember that all elements in
596                  * sch have by definition S_i <= V so if sch is not empty, V is surely
597                  * the max and we must not update it.  Conversely, if sch is empty
598                  * we only need to look at neh.
599                  */
600                 if (sch->elements == 0 && neh->elements > 0)
601                         p->V = MAX64(p->V, neh->p[0].key);
602
603                 /*
604                  * Move from neh to sch any packets that have become eligible
605                  */
606                 while (neh->elements > 0 && DN_KEY_LEQ(neh->p[0].key, p->V)) {
607                         struct dn_flow_queue *q = neh->p[0].object;
608
609                         heap_extract(neh, NULL);
610                         heap_insert(sch, q->F, q);
611                 }
612         }
613
614         if (sch->elements == 0 && neh->elements == 0 && p->numbytes >= 0 &&
615                         p->idle_heap.elements > 0) {
616                 /*
617                  * No traffic and no events scheduled.  We can get rid of idle-heap.
618                  */
619                 int i;
620
621                 for (i = 0; i < p->idle_heap.elements; i++) {
622                         struct dn_flow_queue *q = p->idle_heap.p[i].object;
623
624                         q->F = 0;
625                         q->S = q->F + 1;
626                 }
627                 p->sum = 0;
628                 p->V = 0;
629                 p->idle_heap.elements = 0;
630         }
631
632         /*
633          * If we are getting clocks from dummynet and if we are under credit,
634          * schedule the next ready event.
635          * Also fix the delivery time of the last packet.
636          */
637         if (p->numbytes < 0) { /* This implies bandwidth>0 */
638                 dn_key t = 0; /* Number of ticks i have to wait */
639
640                 if (p->bandwidth > 0)
641                         t = (p->bandwidth - 1 - p->numbytes) / p->bandwidth;
642                 TAILQ_LAST(&p->p_queue, dn_pkt_queue)->output_time += t;
643                 p->sched_time = curr_time;
644
645                 /*
646                  * XXX should check errors on heap_insert, and drain the whole
647                  * queue on error hoping next time we are luckier.
648                  */
649                 heap_insert(&wfq_ready_heap, curr_time + t, p);
650         }
651
652         /*
653          * If the delay line was empty call transmit_event(p) now.
654          * Otherwise, the scheduler will take care of it.
655          */
656         if (p_was_empty)
657                 transmit_event(p);
658 }
659
660 static void
661 dn_expire_pipe_cb(struct dn_pipe *pipe, void *dummy __unused)
662 {
663         if (pipe->idle_heap.elements > 0 &&
664                         DN_KEY_LT(pipe->idle_heap.p[0].key, pipe->V)) {
665                 struct dn_flow_queue *q = pipe->idle_heap.p[0].object;
666
667                 heap_extract(&pipe->idle_heap, NULL);
668                 q->S = q->F + 1; /* Mark timestamp as invalid */
669                 pipe->sum -= q->fs->weight;
670         }
671 }
672
673 /*
674  * This is called once per tick, or dn_hz times per second.  It is used to
675  * increment the current tick counter and schedule expired events.
676  */
677 static void
678 dummynet(netmsg_t msg)
679 {
680         void *p;
681         struct dn_heap *h;
682         struct dn_heap *heaps[3];
683         int i;
684
685         heaps[0] = &ready_heap;         /* Fixed-rate queues */
686         heaps[1] = &wfq_ready_heap;             /* WF2Q queues */
687         heaps[2] = &extract_heap;               /* Delay line */
688
689         /* Reply ASAP */
690         crit_enter();
691         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
692         crit_exit();
693
694         curr_time++;
695         for (i = 0; i < 3; i++) {
696                 h = heaps[i];
697                 while (h->elements > 0 && DN_KEY_LEQ(h->p[0].key, curr_time)) {
698                         if (h->p[0].key > curr_time) {
699                                 kprintf("-- dummynet: warning, heap %d is %d ticks late\n",
700                                                 i, (int)(curr_time - h->p[0].key));
701                         }
702
703                         p = h->p[0].object;             /* Store a copy before heap_extract */
704                         heap_extract(h, NULL);  /* Need to extract before processing */
705
706                         if (i == 0)
707                                 ready_event(p);
708                         else if (i == 1)
709                                 ready_event_wfq(p);
710                         else
711                                 transmit_event(p);
712                 }
713         }
714
715         /* Sweep pipes trying to expire idle flow_queues */
716         dn_iterate_pipe(dn_expire_pipe_cb, NULL);
717 }
718
719 /*
720  * Unconditionally expire empty queues in case of shortage.
721  * Returns the number of queues freed.
722  */
723 static int
724 expire_queues(struct dn_flow_set *fs)
725 {
726         int i, initial_elements = fs->rq_elements;
727
728         if (fs->last_expired == time_uptime)
729                 return 0;
730
731         fs->last_expired = time_uptime;
732
733         for (i = 0; i <= fs->rq_size; i++) { /* Last one is overflow */
734                 struct dn_flow_queue *q, *qn;
735
736                 LIST_FOREACH_MUTABLE(q, &fs->rq[i], q_link, qn) {
737                         if (!TAILQ_EMPTY(&q->queue) || q->S != q->F + 1)
738                                 continue;
739
740                         /*
741                          * Entry is idle, expire it
742                          */
743                         LIST_REMOVE(q, q_link);
744                         kfree(q, M_DUMMYNET);
745
746                         KASSERT(fs->rq_elements > 0,
747                                         ("invalid rq_elements %d", fs->rq_elements));
748                         fs->rq_elements--;
749                 }
750         }
751         return initial_elements - fs->rq_elements;
752 }
753
754 /*
755  * If room, create a new queue and put at head of slot i;
756  * otherwise, create or use the default queue.
757  */
758 static struct dn_flow_queue *
759 create_queue(struct dn_flow_set *fs, int i)
760 {
761         struct dn_flow_queue *q;
762
763         if (fs->rq_elements > fs->rq_size * dn_max_ratio &&
764                         expire_queues(fs) == 0) {
765                 /*
766                  * No way to get room, use or create overflow queue.
767                  */
768                 i = fs->rq_size;
769                 if (!LIST_EMPTY(&fs->rq[i]))
770                         return LIST_FIRST(&fs->rq[i]);
771         }
772
773         q = kmalloc(sizeof(*q), M_DUMMYNET, M_INTWAIT | M_NULLOK | M_ZERO);
774         if (q == NULL)
775                 return NULL;
776
777         q->fs = fs;
778         q->hash_slot = i;
779         q->S = q->F + 1;   /* hack - mark timestamp as invalid */
780         TAILQ_INIT(&q->queue);
781
782         LIST_INSERT_HEAD(&fs->rq[i], q, q_link);
783         fs->rq_elements++;
784
785         return q;
786 }
787
788 /*
789  * Given a flow_set and a pkt in last_pkt, find a matching queue
790  * after appropriate masking. The queue is moved to front
791  * so that further searches take less time.
792  */
793 static struct dn_flow_queue *
794 find_queue(struct dn_flow_set *fs, struct dn_flow_id *id)
795 {
796         struct dn_flow_queue *q;
797         int i = 0;
798
799         if (!(fs->flags_fs & DN_HAVE_FLOW_MASK)) {
800                 q = LIST_FIRST(&fs->rq[0]);
801         } else {
802                 struct dn_flow_queue *qn;
803
804                 /* First, do the masking */
805                 id->fid_dst_ip &= fs->flow_mask.fid_dst_ip;
806                 id->fid_src_ip &= fs->flow_mask.fid_src_ip;
807                 id->fid_dst_port &= fs->flow_mask.fid_dst_port;
808                 id->fid_src_port &= fs->flow_mask.fid_src_port;
809                 id->fid_proto &= fs->flow_mask.fid_proto;
810                 id->fid_flags = 0; /* we don't care about this one */
811
812                 /* Then, hash function */
813                 i = ((id->fid_dst_ip) & 0xffff) ^
814                         ((id->fid_dst_ip >> 15) & 0xffff) ^
815                         ((id->fid_src_ip << 1) & 0xffff) ^
816                         ((id->fid_src_ip >> 16 ) & 0xffff) ^
817                         (id->fid_dst_port << 1) ^ (id->fid_src_port) ^
818                         (id->fid_proto);
819                 i = i % fs->rq_size;
820
821                 /*
822                  * Finally, scan the current list for a match and
823                  * expire idle flow queues
824                  */
825                 searches++;
826                 LIST_FOREACH_MUTABLE(q, &fs->rq[i], q_link, qn) {
827                         search_steps++;
828                         if (id->fid_dst_ip == q->id.fid_dst_ip &&
829                                         id->fid_src_ip == q->id.fid_src_ip &&
830                                         id->fid_dst_port == q->id.fid_dst_port &&
831                                         id->fid_src_port == q->id.fid_src_port &&
832                                         id->fid_proto == q->id.fid_proto &&
833                                         id->fid_flags == q->id.fid_flags) {
834                                 break; /* Found */
835                         } else if (pipe_expire && TAILQ_EMPTY(&q->queue) &&
836                                         q->S == q->F + 1) {
837                                 /*
838                                  * Entry is idle and not in any heap, expire it
839                                  */
840                                 LIST_REMOVE(q, q_link);
841                                 kfree(q, M_DUMMYNET);
842
843                                 KASSERT(fs->rq_elements > 0,
844                                                 ("invalid rq_elements %d", fs->rq_elements));
845                                 fs->rq_elements--;
846                         }
847                 }
848                 if (q && LIST_FIRST(&fs->rq[i]) != q) { /* Found and not in front */
849                         LIST_REMOVE(q, q_link);
850                         LIST_INSERT_HEAD(&fs->rq[i], q, q_link);
851                 }
852         }
853         if (q == NULL) {        /* No match, need to allocate a new entry */
854                 q = create_queue(fs, i);
855                 if (q != NULL)
856                         q->id = *id;
857         }
858         return q;
859 }
860
861 static int
862 red_drops(struct dn_flow_set *fs, struct dn_flow_queue *q, int len)
863 {
864         /*
865          * RED algorithm
866          *
867          * RED calculates the average queue size (avg) using a low-pass filter
868          * with an exponential weighted (w_q) moving average:
869          *      avg  <-  (1-w_q) * avg + w_q * q_size
870          * where q_size is the queue length (measured in bytes or * packets).
871          *
872          * If q_size == 0, we compute the idle time for the link, and set
873          *      avg = (1 - w_q)^(idle/s)
874          * where s is the time needed for transmitting a medium-sized packet.
875          *
876          * Now, if avg < min_th the packet is enqueued.
877          * If avg > max_th the packet is dropped. Otherwise, the packet is
878          * dropped with probability P function of avg.
879          */
880
881         int64_t p_b = 0;
882         u_int q_size = (fs->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES) ? q->len_bytes : q->len;
883
884         IPFW3_DEBUG("\n%d q: %2u ", (int)curr_time, q_size);
885
886         /* Average queue size estimation */
887         if (q_size != 0) {
888                 /*
889                  * Queue is not empty, avg <- avg + (q_size - avg) * w_q
890                  */
891                 int diff = SCALE(q_size) - q->avg;
892                 int64_t v = SCALE_MUL((int64_t)diff, (int64_t)fs->w_q);
893
894                 q->avg += (int)v;
895         } else {
896                 /*
897                  * Queue is empty, find for how long the queue has been
898                  * empty and use a lookup table for computing
899                  * (1 - * w_q)^(idle_time/s) where s is the time to send a
900                  * (small) packet.
901                  * XXX check wraps...
902                  */
903                 if (q->avg) {
904                         u_int t = (curr_time - q->q_time) / fs->lookup_step;
905
906                         q->avg = (t < fs->lookup_depth) ?
907                                 SCALE_MUL(q->avg, fs->w_q_lookup[t]) : 0;
908                 }
909         }
910         IPFW3_DEBUG("avg: %u ", SCALE_VAL(q->avg));
911
912         /* Should i drop? */
913
914         if (q->avg < fs->min_th) {
915                 /* Accept packet */
916                 q->count = -1;
917                 return 0;
918         }
919
920         if (q->avg >= fs->max_th) { /* Average queue >=  Max threshold */
921                 if (fs->flags_fs & DN_IS_GENTLE_RED) {
922                         /*
923                          * According to Gentle-RED, if avg is greater than max_th the
924                          * packet is dropped with a probability
925                          *      p_b = c_3 * avg - c_4
926                          * where c_3 = (1 - max_p) / max_th, and c_4 = 1 - 2 * max_p
927                          */
928                         p_b = SCALE_MUL((int64_t)fs->c_3, (int64_t)q->avg) - fs->c_4;
929                 } else {
930                         q->count = -1;
931                         kprintf("- drop\n");
932                         return 1;
933                 }
934         } else if (q->avg > fs->min_th) {
935                 /*
936                  * We compute p_b using the linear dropping function p_b = c_1 *
937                  * avg - c_2, where c_1 = max_p / (max_th - min_th), and c_2 =
938                  * max_p * min_th / (max_th - min_th)
939                  */
940                 p_b = SCALE_MUL((int64_t)fs->c_1, (int64_t)q->avg) - fs->c_2;
941         }
942         if (fs->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES)
943                 p_b = (p_b * len) / fs->max_pkt_size;
944
945         if (++q->count == 0) {
946                 q->random = krandom() & 0xffff;
947         } else {
948                 /*
949                  * q->count counts packets arrived since last drop, so a greater
950                  * value of q->count means a greater packet drop probability.
951                  */
952                 if (SCALE_MUL(p_b, SCALE((int64_t)q->count)) > q->random) {
953                         q->count = 0;
954                         IPFW3_DEBUG("%s", "- red drop");
955                         /* After a drop we calculate a new random value */
956                         q->random = krandom() & 0xffff;
957                         return 1;       /* Drop */
958                 }
959         }
960         /* End of RED algorithm */
961         return 0; /* Accept */
962 }
963
964 static void
965 dn_iterate_pipe(dn_pipe_iter_t func, void *arg)
966 {
967         int i;
968
969         for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
970                 struct dn_pipe_head *pipe_hdr = &pipe_table[i];
971                 struct dn_pipe *pipe, *pipe_next;
972
973                 LIST_FOREACH_MUTABLE(pipe, pipe_hdr, p_link, pipe_next)
974                         func(pipe, arg);
975         }
976 }
977
978 static void
979 dn_iterate_flowset(dn_flowset_iter_t func, void *arg)
980 {
981         int i;
982
983         for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
984                 struct dn_flowset_head *fs_hdr = &flowset_table[i];
985                 struct dn_flow_set *fs, *fs_next;
986
987                 LIST_FOREACH_MUTABLE(fs, fs_hdr, fs_link, fs_next)
988                         func(fs, arg);
989         }
990 }
991
992 static struct dn_pipe *
993 dn_find_pipe(int pipe_nr)
994 {
995         struct dn_pipe_head *pipe_hdr;
996         struct dn_pipe *p;
997
998         pipe_hdr = &pipe_table[DN_NR_HASH(pipe_nr)];
999         LIST_FOREACH(p, pipe_hdr, p_link) {
1000                 if (p->pipe_nr == pipe_nr)
1001                         break;
1002         }
1003         return p;
1004 }
1005
1006 static struct dn_flow_set *
1007 dn_find_flowset(int fs_nr)
1008 {
1009         struct dn_flowset_head *fs_hdr;
1010         struct dn_flow_set *fs;
1011
1012         fs_hdr = &flowset_table[DN_NR_HASH(fs_nr)];
1013         LIST_FOREACH(fs, fs_hdr, fs_link) {
1014                 if (fs->fs_nr == fs_nr)
1015                         break;
1016         }
1017         return fs;
1018 }
1019
1020 static struct dn_flow_set *
1021 dn_locate_flowset(int pipe_nr, int is_pipe)
1022 {
1023         struct dn_flow_set *fs = NULL;
1024
1025         if (!is_pipe) {
1026                 fs = dn_find_flowset(pipe_nr);
1027         } else {
1028                 struct dn_pipe *p;
1029
1030                 p = dn_find_pipe(pipe_nr);
1031                 if (p != NULL)
1032                         fs = &p->fs;
1033         }
1034         return fs;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Dummynet hook for packets.  Below 'pipe' is a pipe or a queue
1039  * depending on whether WF2Q or fixed bw is used.
1040  *
1041  * pipe_nr      pipe or queue the packet is destined for.
1042  * dir          where shall we send the packet after dummynet.
1043  * m            the mbuf with the packet
1044  * fwa->oif     the 'ifp' parameter from the caller.
1045  *              NULL in ip_input, destination interface in ip_output
1046  * fwa->ro      route parameter (only used in ip_output, NULL otherwise)
1047  * fwa->dst     destination address, only used by ip_output
1048  * fwa->rule    matching rule, in case of multiple passes
1049  * fwa->flags   flags from the caller, only used in ip_output
1050  */
1051 static int
1052 dummynet_io(struct mbuf *m)
1053 {
1054         struct dn_pkt *pkt;
1055         struct m_tag *tag;
1056         struct dn_flow_set *fs;
1057         struct dn_pipe *pipe;
1058         uint64_t len = m->m_pkthdr.len;
1059         struct dn_flow_queue *q = NULL;
1060         int is_pipe, pipe_nr;
1061
1062         tag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_DUMMYNET, NULL);
1063         pkt = m_tag_data(tag);
1064
1065         is_pipe = pkt->dn_flags & DN_FLAGS_IS_PIPE;
1066         pipe_nr = pkt->pipe_nr;
1067
1068         /*
1069          * This is a dummynet rule, so we expect a O_PIPE or O_QUEUE rule
1070          */
1071         fs = dn_locate_flowset(pipe_nr, is_pipe);
1072         if (fs == NULL)
1073                 goto dropit;    /* This queue/pipe does not exist! */
1074
1075         pipe = fs->pipe;
1076         if (pipe == NULL) { /* Must be a queue, try find a matching pipe */
1077                 pipe = dn_find_pipe(fs->parent_nr);
1078                 if (pipe != NULL) {
1079                         fs->pipe = pipe;
1080                 } else {
1081                         kprintf("No pipe %d for queue %d, drop pkt\n",
1082                                         fs->parent_nr, fs->fs_nr);
1083                         goto dropit;
1084                 }
1085         }
1086
1087         q = find_queue(fs, &pkt->id);
1088         if (q == NULL)
1089                 goto dropit;    /* Cannot allocate queue */
1090
1091         /*
1092          * Update statistics, then check reasons to drop pkt
1093          */
1094         q->tot_bytes += len;
1095         q->tot_pkts++;
1096
1097         if (fs->plr && krandom() < fs->plr)
1098                 goto dropit;    /* Random pkt drop */
1099
1100         if (fs->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES) {
1101                 if (q->len_bytes > fs->qsize)
1102                         goto dropit;    /* Queue size overflow */
1103         } else {
1104                 if (q->len >= fs->qsize)
1105                         goto dropit;    /* Queue count overflow */
1106         }
1107
1108         if ((fs->flags_fs & DN_IS_RED) && red_drops(fs, q, len))
1109                 goto dropit;
1110
1111         TAILQ_INSERT_TAIL(&q->queue, pkt, dn_next);
1112         q->len++;
1113         q->len_bytes += len;
1114
1115         if (TAILQ_FIRST(&q->queue) != pkt)      /* Flow was not idle, we are done */
1116                 goto done;
1117
1118         /*
1119          * If we reach this point the flow was previously idle, so we need
1120          * to schedule it.  This involves different actions for fixed-rate
1121          * or WF2Q queues.
1122          */
1123         if (is_pipe) {
1124                 /*
1125                  * Fixed-rate queue: just insert into the ready_heap.
1126                  */
1127                 dn_key t = 0;
1128
1129                 if (pipe->bandwidth)
1130                         t = SET_TICKS(pkt, q, pipe);
1131
1132                 q->sched_time = curr_time;
1133                 if (t == 0)     /* Must process it now */
1134                         ready_event(q);
1135                 else
1136                         heap_insert(&ready_heap, curr_time + t, q);
1137         } else {
1138                 /*
1139                  * WF2Q:
1140                  * First, compute start time S: if the flow was idle (S=F+1)
1141                  * set S to the virtual time V for the controlling pipe, and update
1142                  * the sum of weights for the pipe; otherwise, remove flow from
1143                  * idle_heap and set S to max(F, V).
1144                  * Second, compute finish time F = S + len/weight.
1145                  * Third, if pipe was idle, update V = max(S, V).
1146                  * Fourth, count one more backlogged flow.
1147                  */
1148                 if (DN_KEY_GT(q->S, q->F)) { /* Means timestamps are invalid */
1149                         q->S = pipe->V;
1150                         pipe->sum += fs->weight; /* Add weight of new queue */
1151                 } else {
1152                         heap_extract(&pipe->idle_heap, q);
1153                         q->S = MAX64(q->F, pipe->V);
1154                 }
1155                 q->F = q->S + (len << MY_M) / (uint64_t)fs->weight;
1156
1157                 if (pipe->not_eligible_heap.elements == 0 &&
1158                                 pipe->scheduler_heap.elements == 0)
1159                         pipe->V = MAX64(q->S, pipe->V);
1160
1161                 fs->backlogged++;
1162
1163                 /*
1164                  * Look at eligibility.  A flow is not eligibile if S>V (when
1165                  * this happens, it means that there is some other flow already
1166                  * scheduled for the same pipe, so the scheduler_heap cannot be
1167                  * empty).  If the flow is not eligible we just store it in the
1168                  * not_eligible_heap.  Otherwise, we store in the scheduler_heap
1169                  * and possibly invoke ready_event_wfq() right now if there is
1170                  * leftover credit.
1171                  * Note that for all flows in scheduler_heap (SCH), S_i <= V,
1172                  * and for all flows in not_eligible_heap (NEH), S_i > V.
1173                  * So when we need to compute max(V, min(S_i)) forall i in SCH+NEH,
1174                  * we only need to look into NEH.
1175                  */
1176                 if (DN_KEY_GT(q->S, pipe->V)) { /* Not eligible */
1177                         if (pipe->scheduler_heap.elements == 0)
1178                                 kprintf("++ ouch! not eligible but empty scheduler!\n");
1179                         heap_insert(&pipe->not_eligible_heap, q->S, q);
1180                 } else {
1181                         heap_insert(&pipe->scheduler_heap, q->F, q);
1182                         if (pipe->numbytes >= 0) {      /* Pipe is idle */
1183                                 if (pipe->scheduler_heap.elements != 1)
1184                                         kprintf("*** OUCH! pipe should have been idle!\n");
1185                                 IPFW3_DEBUG("Waking up pipe %d at %d\n",
1186                                                 pipe->pipe_nr, (int)(q->F >> MY_M));
1187                                 pipe->sched_time = curr_time;
1188                                 ready_event_wfq(pipe);
1189                         }
1190                 }
1191         }
1192 done:
1193         return 0;
1194
1195 dropit:
1196         if (q)
1197                 q->drops++;
1198         return ENOBUFS;
1199 }
1200
1201 /*
1202  * Dispose all packets and flow_queues on a flow_set.
1203  * If all=1, also remove red lookup table and other storage,
1204  * including the descriptor itself.
1205  * For the one in dn_pipe MUST also cleanup ready_heap...
1206  */
1207 static void
1208 purge_flow_set(struct dn_flow_set *fs, int all)
1209 {
1210         int i;
1211 #ifdef INVARIANTS
1212         int rq_elements = 0;
1213 #endif
1214
1215         for (i = 0; i <= fs->rq_size; i++) {
1216                 struct dn_flow_queue *q;
1217
1218                 while ((q = LIST_FIRST(&fs->rq[i])) != NULL) {
1219                         struct dn_pkt *pkt;
1220
1221                         while ((pkt = TAILQ_FIRST(&q->queue)) != NULL) {
1222                                 TAILQ_REMOVE(&q->queue, pkt, dn_next);
1223                                 ip_dn_packet_free(pkt);
1224                         }
1225
1226                         LIST_REMOVE(q, q_link);
1227                         kfree(q, M_DUMMYNET);
1228
1229 #ifdef INVARIANTS
1230                         rq_elements++;
1231 #endif
1232                 }
1233         }
1234         KASSERT(rq_elements == fs->rq_elements,
1235                         ("# rq elements mismatch, freed %d, total %d",
1236                          rq_elements, fs->rq_elements));
1237         fs->rq_elements = 0;
1238
1239         if (all) {
1240                 /* RED - free lookup table */
1241                 if (fs->w_q_lookup)
1242                         kfree(fs->w_q_lookup, M_DUMMYNET);
1243
1244                 if (fs->rq)
1245                         kfree(fs->rq, M_DUMMYNET);
1246
1247                 /*
1248                  * If this fs is not part of a pipe, free it
1249                  *
1250                  * fs->pipe == NULL could happen, if 'fs' is a WF2Q and
1251                  * - No packet belongs to that flow set is delivered by
1252                  *   dummynet_io(), i.e. parent pipe is not installed yet.
1253                  * - Parent pipe is deleted.
1254                  */
1255                 if (fs->pipe == NULL || (fs->pipe && fs != &fs->pipe->fs))
1256                         kfree(fs, M_DUMMYNET);
1257         }
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Dispose all packets queued on a pipe (not a flow_set).
1262  * Also free all resources associated to a pipe, which is about
1263  * to be deleted.
1264  */
1265 static void
1266 purge_pipe(struct dn_pipe *pipe)
1267 {
1268         struct dn_pkt *pkt;
1269
1270         purge_flow_set(&pipe->fs, 1);
1271
1272         while ((pkt = TAILQ_FIRST(&pipe->p_queue)) != NULL) {
1273                 TAILQ_REMOVE(&pipe->p_queue, pkt, dn_next);
1274                 ip_dn_packet_free(pkt);
1275         }
1276
1277         heap_free(&pipe->scheduler_heap);
1278         heap_free(&pipe->not_eligible_heap);
1279         heap_free(&pipe->idle_heap);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Delete all pipes and heaps returning memory.
1284  */
1285 static void
1286 dummynet_flush(void)
1287 {
1288         struct dn_pipe_head pipe_list;
1289         struct dn_flowset_head fs_list;
1290         struct dn_pipe *p;
1291         struct dn_flow_set *fs;
1292         int i;
1293
1294         /*
1295          * Prevent future matches...
1296          */
1297         LIST_INIT(&pipe_list);
1298         for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
1299                 struct dn_pipe_head *pipe_hdr = &pipe_table[i];
1300
1301                 while ((p = LIST_FIRST(pipe_hdr)) != NULL) {
1302                         LIST_REMOVE(p, p_link);
1303                         LIST_INSERT_HEAD(&pipe_list, p, p_link);
1304                 }
1305         }
1306
1307         LIST_INIT(&fs_list);
1308         for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i) {
1309                 struct dn_flowset_head *fs_hdr = &flowset_table[i];
1310
1311                 while ((fs = LIST_FIRST(fs_hdr)) != NULL) {
1312                         LIST_REMOVE(fs, fs_link);
1313                         LIST_INSERT_HEAD(&fs_list, fs, fs_link);
1314                 }
1315         }
1316
1317         /* Free heaps so we don't have unwanted events */
1318         heap_free(&ready_heap);
1319         heap_free(&wfq_ready_heap);
1320         heap_free(&extract_heap);
1321
1322         /*
1323          * Now purge all queued pkts and delete all pipes
1324          */
1325         /* Scan and purge all flow_sets. */
1326         while ((fs = LIST_FIRST(&fs_list)) != NULL) {
1327                 LIST_REMOVE(fs, fs_link);
1328                 purge_flow_set(fs, 1);
1329         }
1330
1331         while ((p = LIST_FIRST(&pipe_list)) != NULL) {
1332                 LIST_REMOVE(p, p_link);
1333                 purge_pipe(p);
1334                 kfree(p, M_DUMMYNET);
1335         }
1336 }
1337
1338 /*
1339  * setup RED parameters
1340  */
1341 static int
1342 config_red(const struct dn_ioc_flowset *ioc_fs, struct dn_flow_set *x)
1343 {
1344         int i;
1345
1346         x->w_q = ioc_fs->w_q;
1347         x->min_th = SCALE(ioc_fs->min_th);
1348         x->max_th = SCALE(ioc_fs->max_th);
1349         x->max_p = ioc_fs->max_p;
1350
1351         x->c_1 = ioc_fs->max_p / (ioc_fs->max_th - ioc_fs->min_th);
1352         x->c_2 = SCALE_MUL(x->c_1, SCALE(ioc_fs->min_th));
1353         if (x->flags_fs & DN_IS_GENTLE_RED) {
1354                 x->c_3 = (SCALE(1) - ioc_fs->max_p) / ioc_fs->max_th;
1355                 x->c_4 = (SCALE(1) - 2 * ioc_fs->max_p);
1356         }
1357
1358         /* If the lookup table already exist, free and create it again */
1359         if (x->w_q_lookup) {
1360                 kfree(x->w_q_lookup, M_DUMMYNET);
1361                 x->w_q_lookup = NULL ;
1362         }
1363
1364         if (red_lookup_depth == 0) {
1365                 kprintf("net.inet.ip.dummynet.red_lookup_depth must be > 0\n");
1366                 kfree(x, M_DUMMYNET);
1367                 return EINVAL;
1368         }
1369         x->lookup_depth = red_lookup_depth;
1370         x->w_q_lookup = kmalloc(x->lookup_depth * sizeof(int),
1371                         M_DUMMYNET, M_WAITOK);
1372
1373         /* Fill the lookup table with (1 - w_q)^x */
1374         x->lookup_step = ioc_fs->lookup_step;
1375         x->lookup_weight = ioc_fs->lookup_weight;
1376
1377         x->w_q_lookup[0] = SCALE(1) - x->w_q;
1378         for (i = 1; i < x->lookup_depth; i++)
1379                 x->w_q_lookup[i] = SCALE_MUL(x->w_q_lookup[i - 1], x->lookup_weight);
1380
1381         if (red_avg_pkt_size < 1)
1382                 red_avg_pkt_size = 512;
1383         x->avg_pkt_size = red_avg_pkt_size;
1384
1385         if (red_max_pkt_size < 1)
1386                 red_max_pkt_size = 1500;
1387         x->max_pkt_size = red_max_pkt_size;
1388
1389         return 0;
1390 }
1391
1392 static void
1393 alloc_hash(struct dn_flow_set *x, const struct dn_ioc_flowset *ioc_fs)
1394 {
1395         int i, alloc_size;
1396
1397         if (x->flags_fs & DN_HAVE_FLOW_MASK) {
1398                 int l = ioc_fs->rq_size;
1399
1400                 /* Allocate some slots */
1401                 if (l == 0)
1402                         l = dn_hash_size;
1403
1404                 if (l < DN_MIN_HASH_SIZE)
1405                         l = DN_MIN_HASH_SIZE;
1406                 else if (l > DN_MAX_HASH_SIZE)
1407                         l = DN_MAX_HASH_SIZE;
1408
1409                 x->rq_size = l;
1410         } else {
1411                 /* One is enough for null mask */
1412                 x->rq_size = 1;
1413         }
1414         alloc_size = x->rq_size + 1;
1415
1416         x->rq = kmalloc(alloc_size * sizeof(struct dn_flowqueue_head),
1417                         M_DUMMYNET, M_WAITOK | M_ZERO);
1418         x->rq_elements = 0;
1419
1420         for (i = 0; i < alloc_size; ++i)
1421                 LIST_INIT(&x->rq[i]);
1422 }
1423
1424 static void
1425 set_flowid_parms(struct dn_flow_id *id, const struct dn_ioc_flowid *ioc_id)
1426 {
1427         id->fid_dst_ip = ioc_id->u.ip.dst_ip;
1428         id->fid_src_ip = ioc_id->u.ip.src_ip;
1429         id->fid_dst_port = ioc_id->u.ip.dst_port;
1430         id->fid_src_port = ioc_id->u.ip.src_port;
1431         id->fid_proto = ioc_id->u.ip.proto;
1432         id->fid_flags = ioc_id->u.ip.flags;
1433 }
1434
1435 static void
1436 set_fs_parms(struct dn_flow_set *x, const struct dn_ioc_flowset *ioc_fs)
1437 {
1438         x->flags_fs = ioc_fs->flags_fs;
1439         x->qsize = ioc_fs->qsize;
1440         x->plr = ioc_fs->plr;
1441         set_flowid_parms(&x->flow_mask, &ioc_fs->flow_mask);
1442         if (x->flags_fs & DN_QSIZE_IS_BYTES) {
1443                 if (x->qsize > 1024 * 1024)
1444                         x->qsize = 1024 * 1024;
1445         } else {
1446                 if (x->qsize == 0 || x->qsize > 100)
1447                         x->qsize = 50;
1448         }
1449
1450         /* Configuring RED */
1451         if (x->flags_fs & DN_IS_RED)
1452                 config_red(ioc_fs, x);  /* XXX should check errors */
1453 }
1454
1455 /*
1456  * setup pipe or queue parameters.
1457  */
1458
1459 static int
1460 config_pipe(struct dn_ioc_pipe *ioc_pipe)
1461 {
1462         struct dn_ioc_flowset *ioc_fs = &ioc_pipe->fs;
1463         int error;
1464
1465         /*
1466          * The config program passes parameters as follows:
1467          * bw   bits/second (0 means no limits)
1468          * delay        ms (must be translated into ticks)
1469          * qsize        slots or bytes
1470          */
1471         ioc_pipe->delay = (ioc_pipe->delay * dn_hz) / 1000;
1472
1473         /*
1474          * We need either a pipe number or a flow_set number
1475          */
1476         if (ioc_pipe->pipe_nr == 0 && ioc_fs->fs_nr == 0)
1477                 return EINVAL;
1478         if (ioc_pipe->pipe_nr != 0 && ioc_fs->fs_nr != 0)
1479                 return EINVAL;
1480
1481         /*
1482          * Validate pipe number
1483          */
1484         if (ioc_pipe->pipe_nr > DN_PIPE_NR_MAX || ioc_pipe->pipe_nr < 0)
1485                 return EINVAL;
1486
1487         error = EINVAL;
1488         if (ioc_pipe->pipe_nr != 0) {   /* This is a pipe */
1489                 struct dn_pipe *x, *p;
1490
1491                 /* Locate pipe */
1492                 p = dn_find_pipe(ioc_pipe->pipe_nr);
1493
1494                 if (p == NULL) {        /* New pipe */
1495                         x = kmalloc(sizeof(struct dn_pipe), M_DUMMYNET, M_WAITOK | M_ZERO);
1496                         x->pipe_nr = ioc_pipe->pipe_nr;
1497                         x->fs.pipe = x;
1498                         TAILQ_INIT(&x->p_queue);
1499
1500                         /*
1501                          * idle_heap is the only one from which we extract from the middle.
1502                          */
1503                         x->idle_heap.size = x->idle_heap.elements = 0;
1504                         x->idle_heap.offset = __offsetof(struct dn_flow_queue, heap_pos);
1505                 } else {
1506                         int i;
1507
1508                         x = p;
1509
1510                         /* Flush accumulated credit for all queues */
1511                         for (i = 0; i <= x->fs.rq_size; i++) {
1512                                 struct dn_flow_queue *q;
1513
1514                                 LIST_FOREACH(q, &x->fs.rq[i], q_link)
1515                                         q->numbytes = 0;
1516                         }
1517                 }
1518
1519                 x->bandwidth = ioc_pipe->bandwidth;
1520                 x->numbytes = 0; /* Just in case... */
1521                 x->delay = ioc_pipe->delay;
1522
1523                 set_fs_parms(&x->fs, ioc_fs);
1524
1525                 if (x->fs.rq == NULL) { /* A new pipe */
1526                         struct dn_pipe_head *pipe_hdr;
1527
1528                         alloc_hash(&x->fs, ioc_fs);
1529
1530                         pipe_hdr = &pipe_table[DN_NR_HASH(x->pipe_nr)];
1531                         LIST_INSERT_HEAD(pipe_hdr, x, p_link);
1532                 }
1533         } else {        /* Config flow_set */
1534                 struct dn_flow_set *x, *fs;
1535
1536                 /* Locate flow_set */
1537                 fs = dn_find_flowset(ioc_fs->fs_nr);
1538
1539                 if (fs == NULL) {       /* New flow_set */
1540                         if (ioc_fs->parent_nr == 0)     /* Need link to a pipe */
1541                                 goto back;
1542
1543                         x = kmalloc(sizeof(struct dn_flow_set), M_DUMMYNET,
1544                                         M_WAITOK | M_ZERO);
1545                         x->fs_nr = ioc_fs->fs_nr;
1546                         x->parent_nr = ioc_fs->parent_nr;
1547                         x->weight = ioc_fs->weight;
1548                         if (x->weight == 0)
1549                                 x->weight = 1;
1550                         else if (x->weight > 100)
1551                                 x->weight = 100;
1552                 } else {
1553                         /* Change parent pipe not allowed; must delete and recreate */
1554                         if (ioc_fs->parent_nr != 0 && fs->parent_nr != ioc_fs->parent_nr)
1555                                 goto back;
1556                         x = fs;
1557                 }
1558
1559                 set_fs_parms(x, ioc_fs);
1560
1561                 if (x->rq == NULL) {    /* A new flow_set */
1562                         struct dn_flowset_head *fs_hdr;
1563
1564                         alloc_hash(x, ioc_fs);
1565
1566                         fs_hdr = &flowset_table[DN_NR_HASH(x->fs_nr)];
1567                         LIST_INSERT_HEAD(fs_hdr, x, fs_link);
1568                 }
1569         }
1570         error = 0;
1571
1572 back:
1573         return error;
1574 }
1575
1576 /*
1577  * Helper function to remove from a heap queues which are linked to
1578  * a flow_set about to be deleted.
1579  */
1580 static void
1581 fs_remove_from_heap(struct dn_heap *h, struct dn_flow_set *fs)
1582 {
1583         int i = 0, found = 0;
1584
1585         while (i < h->elements) {
1586                 if (((struct dn_flow_queue *)h->p[i].object)->fs == fs) {
1587                         h->elements--;
1588                         h->p[i] = h->p[h->elements];
1589                         found++;
1590                 } else {
1591                         i++;
1592                 }
1593         }
1594         if (found)
1595                 heapify(h);
1596 }
1597
1598 /*
1599  * helper function to remove a pipe from a heap (can be there at most once)
1600  */
1601 static void
1602 pipe_remove_from_heap(struct dn_heap *h, struct dn_pipe *p)
1603 {
1604         if (h->elements > 0) {
1605                 int i;
1606
1607                 for (i = 0; i < h->elements; i++) {
1608                         if (h->p[i].object == p) { /* found it */
1609                                 h->elements--;
1610                                 h->p[i] = h->p[h->elements];
1611                                 heapify(h);
1612                                 break;
1613                         }
1614                 }
1615         }
1616 }
1617
1618 static void
1619 dn_unref_pipe_cb(struct dn_flow_set *fs, void *pipe0)
1620 {
1621         struct dn_pipe *pipe = pipe0;
1622
1623         if (fs->pipe == pipe) {
1624                 kprintf("++ ref to pipe %d from fs %d\n",
1625                                 pipe->pipe_nr, fs->fs_nr);
1626                 fs->pipe = NULL;
1627                 purge_flow_set(fs, 0);
1628         }
1629 }
1630
1631 /*
1632  * Fully delete a pipe or a queue, cleaning up associated info.
1633  */
1634 static int
1635 delete_pipe(const struct dn_ioc_pipe *ioc_pipe)
1636 {
1637         struct dn_pipe *p;
1638         int error;
1639
1640         if (ioc_pipe->pipe_nr == 0 && ioc_pipe->fs.fs_nr == 0)
1641                 return EINVAL;
1642         if (ioc_pipe->pipe_nr != 0 && ioc_pipe->fs.fs_nr != 0)
1643                 return EINVAL;
1644
1645         if (ioc_pipe->pipe_nr > DN_NR_HASH_MAX || ioc_pipe->pipe_nr < 0)
1646                 return EINVAL;
1647
1648         error = EINVAL;
1649         if (ioc_pipe->pipe_nr != 0) {   /* This is an old-style pipe */
1650                 /* Locate pipe */
1651                 p = dn_find_pipe(ioc_pipe->pipe_nr);
1652                 if (p == NULL)
1653                         goto back; /* Not found */
1654
1655                 /* Unlink from pipe hash table */
1656                 LIST_REMOVE(p, p_link);
1657
1658                 /* Remove all references to this pipe from flow_sets */
1659                 dn_iterate_flowset(dn_unref_pipe_cb, p);
1660
1661                 fs_remove_from_heap(&ready_heap, &p->fs);
1662                 purge_pipe(p);  /* Remove all data associated to this pipe */
1663
1664                 /* Remove reference to here from extract_heap and wfq_ready_heap */
1665                 pipe_remove_from_heap(&extract_heap, p);
1666                 pipe_remove_from_heap(&wfq_ready_heap, p);
1667
1668                 kfree(p, M_DUMMYNET);
1669         } else {        /* This is a WF2Q queue (dn_flow_set) */
1670                 struct dn_flow_set *fs;
1671
1672                 /* Locate flow_set */
1673                 fs = dn_find_flowset(ioc_pipe->fs.fs_nr);
1674                 if (fs == NULL)
1675                         goto back; /* Not found */
1676
1677                 LIST_REMOVE(fs, fs_link);
1678
1679                 if ((p = fs->pipe) != NULL) {
1680                         /* Update total weight on parent pipe and cleanup parent heaps */
1681                         p->sum -= fs->weight * fs->backlogged;
1682                         fs_remove_from_heap(&p->not_eligible_heap, fs);
1683                         fs_remove_from_heap(&p->scheduler_heap, fs);
1684 #if 1   /* XXX should i remove from idle_heap as well ? */
1685                         fs_remove_from_heap(&p->idle_heap, fs);
1686 #endif
1687                 }
1688                 purge_flow_set(fs, 1);
1689         }
1690         error = 0;
1691
1692 back:
1693         return error;
1694 }
1695
1696 /*
1697  * helper function used to copy data from kernel in DUMMYNET_GET
1698  */
1699 static void
1700 dn_copy_flowid(const struct dn_flow_id *id, struct dn_ioc_flowid *ioc_id)
1701 {
1702         ioc_id->type = ETHERTYPE_IP;
1703         ioc_id->u.ip.dst_ip = id->fid_dst_ip;
1704         ioc_id->u.ip.src_ip = id->fid_src_ip;
1705         ioc_id->u.ip.dst_port = id->fid_dst_port;
1706         ioc_id->u.ip.src_port = id->fid_src_port;
1707         ioc_id->u.ip.proto = id->fid_proto;
1708         ioc_id->u.ip.flags = id->fid_flags;
1709 }
1710
1711 static void *
1712 dn_copy_flowqueues(const struct dn_flow_set *fs, void *bp)
1713 {
1714         struct dn_ioc_flowqueue *ioc_fq = bp;
1715         int i, copied = 0;
1716
1717         for (i = 0; i <= fs->rq_size; i++) {
1718                 const struct dn_flow_queue *q;
1719
1720                 LIST_FOREACH(q, &fs->rq[i], q_link) {
1721                         if (q->hash_slot != i) {        /* XXX ASSERT */
1722                                 kprintf("++ at %d: wrong slot (have %d, "
1723                                                 "should be %d)\n",
1724                                                 copied, q->hash_slot, i);
1725                         }
1726                         if (q->fs != fs) {              /* XXX ASSERT */
1727                                 kprintf("++ at %d: wrong fs ptr (have %p, should be %p)\n",
1728                                                 i, q->fs, fs);
1729                         }
1730
1731                         copied++;
1732
1733                         ioc_fq->len = q->len;
1734                         ioc_fq->len_bytes = q->len_bytes;
1735                         ioc_fq->tot_pkts = q->tot_pkts;
1736                         ioc_fq->tot_bytes = q->tot_bytes;
1737                         ioc_fq->drops = q->drops;
1738                         ioc_fq->hash_slot = q->hash_slot;
1739                         ioc_fq->S = q->S;
1740                         ioc_fq->F = q->F;
1741                         dn_copy_flowid(&q->id, &ioc_fq->id);
1742
1743                         ioc_fq++;
1744                 }
1745         }
1746
1747         if (copied != fs->rq_elements) {        /* XXX ASSERT */
1748                 kprintf("++ wrong count, have %d should be %d\n",
1749                                 copied, fs->rq_elements);
1750         }
1751         return ioc_fq;
1752 }
1753
1754 static void
1755 dn_copy_flowset(const struct dn_flow_set *fs, struct dn_ioc_flowset *ioc_fs,
1756                 u_short fs_type)
1757 {
1758         ioc_fs->fs_type = fs_type;
1759
1760         ioc_fs->fs_nr = fs->fs_nr;
1761         ioc_fs->flags_fs = fs->flags_fs;
1762         ioc_fs->parent_nr = fs->parent_nr;
1763
1764         ioc_fs->weight = fs->weight;
1765         ioc_fs->qsize = fs->qsize;
1766         ioc_fs->plr = fs->plr;
1767
1768         ioc_fs->rq_size = fs->rq_size;
1769         ioc_fs->rq_elements = fs->rq_elements;
1770
1771         ioc_fs->w_q = fs->w_q;
1772         ioc_fs->max_th = fs->max_th;
1773         ioc_fs->min_th = fs->min_th;
1774         ioc_fs->max_p = fs->max_p;
1775
1776         dn_copy_flowid(&fs->flow_mask, &ioc_fs->flow_mask);
1777 }
1778
1779 static void
1780 dn_calc_pipe_size_cb(struct dn_pipe *pipe, void *sz)
1781 {
1782         size_t *size = sz;
1783
1784         *size += sizeof(struct dn_ioc_pipe) +
1785                 pipe->fs.rq_elements * sizeof(struct dn_ioc_flowqueue);
1786 }
1787
1788 static void
1789 dn_calc_fs_size_cb(struct dn_flow_set *fs, void *sz)
1790 {
1791         size_t *size = sz;
1792
1793         *size += sizeof(struct dn_ioc_flowset) +
1794                 fs->rq_elements * sizeof(struct dn_ioc_flowqueue);
1795 }
1796
1797 static void
1798 dn_copyout_pipe_cb(struct dn_pipe *pipe, void *bp0)
1799 {
1800         char **bp = bp0;
1801         struct dn_ioc_pipe *ioc_pipe = (struct dn_ioc_pipe *)(*bp);
1802
1803         /*
1804          * Copy flow set descriptor associated with this pipe
1805          */
1806         dn_copy_flowset(&pipe->fs, &ioc_pipe->fs, DN_IS_PIPE);
1807
1808         /*
1809          * Copy pipe descriptor
1810          */
1811         ioc_pipe->bandwidth = pipe->bandwidth;
1812         ioc_pipe->pipe_nr = pipe->pipe_nr;
1813         ioc_pipe->V = pipe->V;
1814         /* Convert delay to milliseconds */
1815         ioc_pipe->delay = (pipe->delay * 1000) / dn_hz;
1816
1817         /*
1818          * Copy flow queue descriptors
1819          */
1820         *bp += sizeof(*ioc_pipe);
1821         *bp = dn_copy_flowqueues(&pipe->fs, *bp);
1822 }
1823
1824 static void
1825 dn_copyout_fs_cb(struct dn_flow_set *fs, void *bp0)
1826 {
1827         char **bp = bp0;
1828         struct dn_ioc_flowset *ioc_fs = (struct dn_ioc_flowset *)(*bp);
1829
1830         /*
1831          * Copy flow set descriptor
1832          */
1833         dn_copy_flowset(fs, ioc_fs, DN_IS_QUEUE);
1834
1835         /*
1836          * Copy flow queue descriptors
1837          */
1838         *bp += sizeof(*ioc_fs);
1839         *bp = dn_copy_flowqueues(fs, *bp);
1840 }
1841
1842 static int
1843 dummynet_get(struct dn_sopt *dn_sopt)
1844 {
1845         char *buf, *bp;
1846         size_t size = 0;
1847
1848         /*
1849          * Compute size of data structures: list of pipes and flow_sets.
1850          */
1851         dn_iterate_pipe(dn_calc_pipe_size_cb, &size);
1852         dn_iterate_flowset(dn_calc_fs_size_cb, &size);
1853
1854         /*
1855          * Copyout pipe/flow_set/flow_queue
1856          */
1857         bp = buf = kmalloc(size, M_TEMP, M_WAITOK | M_ZERO);
1858         dn_iterate_pipe(dn_copyout_pipe_cb, &bp);
1859         dn_iterate_flowset(dn_copyout_fs_cb, &bp);
1860
1861         /* Temp memory will be freed by caller */
1862         dn_sopt->dn_sopt_arg = buf;
1863         dn_sopt->dn_sopt_arglen = size;
1864         return 0;
1865 }
1866
1867 /*
1868  * Handler for the various dummynet socket options (get, flush, config, del)
1869  */
1870 static int
1871 dummynet_ctl(struct dn_sopt *dn_sopt)
1872 {
1873         int error = 0;
1874
1875         switch (dn_sopt->dn_sopt_name) {
1876                 case IP_DUMMYNET_GET:
1877                         error = dummynet_get(dn_sopt);
1878                         break;
1879
1880                 case IP_DUMMYNET_FLUSH:
1881                         dummynet_flush();
1882                         break;
1883
1884                 case IP_DUMMYNET_CONFIGURE:
1885                         KKASSERT(dn_sopt->dn_sopt_arglen == sizeof(struct dn_ioc_pipe));
1886                         error = config_pipe(dn_sopt->dn_sopt_arg);
1887                         break;
1888
1889                 case IP_DUMMYNET_DEL:   /* Remove a pipe or flow_set */
1890                         KKASSERT(dn_sopt->dn_sopt_arglen == sizeof(struct dn_ioc_pipe));
1891                         error = delete_pipe(dn_sopt->dn_sopt_arg);
1892                         break;
1893
1894                 default:
1895                         kprintf("%s -- unknown option %d\n", __func__, dn_sopt->dn_sopt_name);
1896                         error = EINVAL;
1897                         break;
1898         }
1899         return error;
1900 }
1901
1902 static void
1903 dummynet_clock(systimer_t info __unused, int in_ipi __unused,
1904         struct intrframe *frame __unused)
1905 {
1906         KASSERT(mycpuid == ip_dn_cpu,
1907                         ("dummynet systimer comes on cpu%d, should be %d!",
1908                          mycpuid, ip_dn_cpu));
1909
1910         crit_enter();
1911         if (DUMMYNET_LOADED && (dn_netmsg.lmsg.ms_flags & MSGF_DONE))
1912                 lwkt_sendmsg_oncpu(netisr_cpuport(mycpuid), &dn_netmsg.lmsg);
1913         crit_exit();
1914 }
1915
1916 static int
1917 sysctl_dn_hz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1918 {
1919         int error, val;
1920
1921         val = dn_hz;
1922         error = sysctl_handle_int(oidp, &val, 0, req);
1923         if (error || req->newptr == NULL)
1924                 return error;
1925         if (val <= 0)
1926                 return EINVAL;
1927         else if (val > DN_CALLOUT_FREQ_MAX)
1928                 val = DN_CALLOUT_FREQ_MAX;
1929
1930         crit_enter();
1931         dn_hz = val;
1932         systimer_adjust_periodic(&dn_clock, val);
1933         crit_exit();
1934
1935         return 0;
1936 }
1937
1938 static void
1939 ip_dn_init_dispatch(netmsg_t msg)
1940 {
1941         int i, error = 0;
1942
1943         KASSERT(mycpuid == ip_dn_cpu,
1944                         ("%s runs on cpu%d, instead of cpu%d", __func__,
1945                          mycpuid, ip_dn_cpu));
1946
1947         crit_enter();
1948
1949         if (DUMMYNET_LOADED) {
1950                 kprintf("DUMMYNET already loaded\n");
1951                 error = EEXIST;
1952                 goto back;
1953         }
1954
1955         kprintf("DUMMYNET initialized (011031)\n");
1956
1957         for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i)
1958                 LIST_INIT(&pipe_table[i]);
1959
1960         for (i = 0; i < DN_NR_HASH_MAX; ++i)
1961                 LIST_INIT(&flowset_table[i]);
1962
1963         ready_heap.size = ready_heap.elements = 0;
1964         ready_heap.offset = 0;
1965
1966         wfq_ready_heap.size = wfq_ready_heap.elements = 0;
1967         wfq_ready_heap.offset = 0;
1968
1969         extract_heap.size = extract_heap.elements = 0;
1970         extract_heap.offset = 0;
1971
1972         ip_dn_ctl_ptr = dummynet_ctl;
1973         ip_dn_io_ptr = dummynet_io;
1974
1975         netmsg_init(&dn_netmsg, NULL, &netisr_adone_rport,
1976                         0, dummynet);
1977         systimer_init_periodic_nq(&dn_clock, dummynet_clock, NULL, dn_hz);
1978
1979 back:
1980         crit_exit();
1981         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, error);
1982 }
1983
1984 static int
1985 ip_dn_init(void)
1986 {
1987         struct netmsg_base smsg;
1988
1989         if (ip_dn_cpu >= ncpus) {
1990                 kprintf("%s: CPU%d does not exist, switch to CPU0\n",
1991                                 __func__, ip_dn_cpu);
1992                 ip_dn_cpu = 0;
1993         }
1994
1995         ip_fw3_register_module(MODULE_DUMMYNET_ID, MODULE_DUMMYNET_NAME);
1996         ip_fw3_register_filter_funcs(MODULE_DUMMYNET_ID, O_DUMMYNET_PIPE,
1997                         (filter_func)check_pipe);
1998         ip_fw3_register_filter_funcs(MODULE_DUMMYNET_ID, O_DUMMYNET_QUEUE,
1999                         (filter_func)check_pipe);
2000
2001         netmsg_init(&smsg, NULL, &curthread->td_msgport,
2002                         0, ip_dn_init_dispatch);
2003         lwkt_domsg(netisr_cpuport(ip_dn_cpu), &smsg.lmsg, 0);
2004         return smsg.lmsg.ms_error;
2005 }
2006
2007 #ifdef KLD_MODULE
2008
2009 static void
2010 ip_dn_stop_dispatch(netmsg_t msg)
2011 {
2012         crit_enter();
2013
2014         dummynet_flush();
2015
2016         ip_dn_ctl_ptr = NULL;
2017         ip_dn_io_ptr = NULL;
2018
2019         systimer_del(&dn_clock);
2020
2021         crit_exit();
2022         lwkt_replymsg(&msg->lmsg, 0);
2023 }
2024
2025 static void
2026 ip_dn_stop(void)
2027 {
2028         struct netmsg_base smsg;
2029
2030         netmsg_init(&smsg, NULL, &curthread->td_msgport,
2031                         0, ip_dn_stop_dispatch);
2032         lwkt_domsg(netisr_cpuport(ip_dn_cpu), &smsg.lmsg, 0);
2033
2034         netmsg_service_sync();
2035 }
2036
2037 #endif  /* KLD_MODULE */
2038
2039 static int
2040 dummynet_modevent(module_t mod, int type, void *data)
2041 {
2042         switch (type) {
2043                 case MOD_LOAD:
2044                         return ip_dn_init();
2045
2046                 case MOD_UNLOAD:
2047 #ifndef KLD_MODULE
2048                         kprintf("dummynet statically compiled, cannot unload\n");
2049                         return EINVAL;
2050 #else
2051                         ip_dn_stop();
2052 #endif
2053                         break;
2054
2055                 default:
2056                         break;
2057         }
2058         return 0;
2059 }
2060
2061 static moduledata_t dummynet_mod = {
2062         "dummynet2",
2063         dummynet_modevent,
2064         NULL
2065 };
2066 DECLARE_MODULE(dummynet3, dummynet_mod, SI_SUB_PROTO_END, SI_ORDER_ANY);
2067 MODULE_DEPEND(dummynet3, ipfw3_basic, 1, 1, 1);
2068 MODULE_VERSION(dummynet3, 1);