xref: /dflybsd-src/sys/net/altq/altq_rio.c (revision bff82488b6f45c2f067e4c552e649b1d3e07cd7c)
14d723e5aSJoerg Sonnenberger /*	$KAME: altq_rio.c,v 1.17 2003/07/10 12:07:49 kjc Exp $	*/
24b1cf444SSascha Wildner /*	$DragonFly: src/sys/net/altq/altq_rio.c,v 1.3 2006/12/22 23:44:55 swildner Exp $ */
34d723e5aSJoerg Sonnenberger 
44d723e5aSJoerg Sonnenberger /*
54d723e5aSJoerg Sonnenberger  * Copyright (C) 1998-2003
64d723e5aSJoerg Sonnenberger  *	Sony Computer Science Laboratories Inc.  All rights reserved.
74d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
84d723e5aSJoerg Sonnenberger  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
94d723e5aSJoerg Sonnenberger  * modification, are permitted provided that the following conditions
104d723e5aSJoerg Sonnenberger  * are met:
114d723e5aSJoerg Sonnenberger  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
124d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
134d723e5aSJoerg Sonnenberger  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
144d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
154d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
164d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
174d723e5aSJoerg Sonnenberger  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY SONY CSL AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
184d723e5aSJoerg Sonnenberger  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
194d723e5aSJoerg Sonnenberger  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
204d723e5aSJoerg Sonnenberger  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL SONY CSL OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
214d723e5aSJoerg Sonnenberger  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
224d723e5aSJoerg Sonnenberger  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
234d723e5aSJoerg Sonnenberger  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
244d723e5aSJoerg Sonnenberger  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
254d723e5aSJoerg Sonnenberger  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
264d723e5aSJoerg Sonnenberger  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
274d723e5aSJoerg Sonnenberger  * SUCH DAMAGE.
284d723e5aSJoerg Sonnenberger  */
294d723e5aSJoerg Sonnenberger /*
304d723e5aSJoerg Sonnenberger  * Copyright (c) 1990-1994 Regents of the University of California.
314d723e5aSJoerg Sonnenberger  * All rights reserved.
324d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
334d723e5aSJoerg Sonnenberger  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
344d723e5aSJoerg Sonnenberger  * modification, are permitted provided that the following conditions
354d723e5aSJoerg Sonnenberger  * are met:
364d723e5aSJoerg Sonnenberger  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
374d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
384d723e5aSJoerg Sonnenberger  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
394d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
404d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
414d723e5aSJoerg Sonnenberger  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
424d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    must display the following acknowledgement:
434d723e5aSJoerg Sonnenberger  *	This product includes software developed by the Computer Systems
444d723e5aSJoerg Sonnenberger  *	Engineering Group at Lawrence Berkeley Laboratory.
454d723e5aSJoerg Sonnenberger  * 4. Neither the name of the University nor of the Laboratory may be used
464d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    to endorse or promote products derived from this software without
474d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    specific prior written permission.
484d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
494d723e5aSJoerg Sonnenberger  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
504d723e5aSJoerg Sonnenberger  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
514d723e5aSJoerg Sonnenberger  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
524d723e5aSJoerg Sonnenberger  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
534d723e5aSJoerg Sonnenberger  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
544d723e5aSJoerg Sonnenberger  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
554d723e5aSJoerg Sonnenberger  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
564d723e5aSJoerg Sonnenberger  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
574d723e5aSJoerg Sonnenberger  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
584d723e5aSJoerg Sonnenberger  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
594d723e5aSJoerg Sonnenberger  * SUCH DAMAGE.
604d723e5aSJoerg Sonnenberger  */
614d723e5aSJoerg Sonnenberger 
624d723e5aSJoerg Sonnenberger #include "opt_altq.h"
634d723e5aSJoerg Sonnenberger #include "opt_inet.h"
644d723e5aSJoerg Sonnenberger #include "opt_inet6.h"
654d723e5aSJoerg Sonnenberger 
664d723e5aSJoerg Sonnenberger #ifdef ALTQ_RIO	/* rio is enabled by ALTQ_RIO option in opt_altq.h */
674d723e5aSJoerg Sonnenberger 
684d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <sys/param.h>
694d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <sys/malloc.h>
704d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <sys/mbuf.h>
714d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <sys/socket.h>
724d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <sys/systm.h>
734d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <sys/errno.h>
744d723e5aSJoerg Sonnenberger 
754d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <net/if.h>
76*bff82488SAaron LI #include <net/ifq_var.h>
774d723e5aSJoerg Sonnenberger 
784d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <netinet/in.h>
794d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <netinet/in_systm.h>
804d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <netinet/ip.h>
814d723e5aSJoerg Sonnenberger #ifdef INET6
824d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <netinet/ip6.h>
834d723e5aSJoerg Sonnenberger #endif
844d723e5aSJoerg Sonnenberger 
854d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <net/pf/pfvar.h>
864d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <net/altq/altq.h>
874d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <net/altq/altq_red.h>
884d723e5aSJoerg Sonnenberger #include <net/altq/altq_rio.h>
894d723e5aSJoerg Sonnenberger 
904d723e5aSJoerg Sonnenberger /*
914d723e5aSJoerg Sonnenberger  * RIO: RED with IN/OUT bit
924d723e5aSJoerg Sonnenberger  *   described in
934d723e5aSJoerg Sonnenberger  *	"Explicit Allocation of Best Effort Packet Delivery Service"
944d723e5aSJoerg Sonnenberger  *	David D. Clark and Wenjia Fang, MIT Lab for Computer Science
954d723e5aSJoerg Sonnenberger  *	http://diffserv.lcs.mit.edu/Papers/exp-alloc-ddc-wf.{ps,pdf}
964d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
974d723e5aSJoerg Sonnenberger  * this implementation is extended to support more than 2 drop precedence
984d723e5aSJoerg Sonnenberger  * values as described in RFC2597 (Assured Forwarding PHB Group).
994d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
1004d723e5aSJoerg Sonnenberger  */
1014d723e5aSJoerg Sonnenberger /*
1024d723e5aSJoerg Sonnenberger  * AF DS (differentiated service) codepoints.
1034d723e5aSJoerg Sonnenberger  * (classes can be mapped to CBQ or H-FSC classes.)
1044d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
1054d723e5aSJoerg Sonnenberger  *      0   1   2   3   4   5   6   7
1064d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    +---+---+---+---+---+---+---+---+
1074d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    |   CLASS   |DropPre| 0 |  CU   |
1084d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    +---+---+---+---+---+---+---+---+
1094d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
1104d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    class 1: 001
1114d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    class 2: 010
1124d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    class 3: 011
1134d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    class 4: 100
1144d723e5aSJoerg Sonnenberger  *
1154d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    low drop prec:    01
1164d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    medium drop prec: 10
1174d723e5aSJoerg Sonnenberger  *    high drop prec:   11
1184d723e5aSJoerg Sonnenberger  */
1194d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1204d723e5aSJoerg Sonnenberger /* normal red parameters */
1214d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	W_WEIGHT	512	/* inverse of weight of EWMA (511/512) */
1224d723e5aSJoerg Sonnenberger 				/* q_weight = 0.00195 */
1234d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1244d723e5aSJoerg Sonnenberger /* red parameters for a slow link */
1254d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	W_WEIGHT_1	128	/* inverse of weight of EWMA (127/128) */
1264d723e5aSJoerg Sonnenberger 				/* q_weight = 0.0078125 */
1274d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1284d723e5aSJoerg Sonnenberger /* red parameters for a very slow link (e.g., dialup) */
1294d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	W_WEIGHT_2	64	/* inverse of weight of EWMA (63/64) */
1304d723e5aSJoerg Sonnenberger 				/* q_weight = 0.015625 */
1314d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1324d723e5aSJoerg Sonnenberger /* fixed-point uses 12-bit decimal places */
1334d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	FP_SHIFT	12	/* fixed-point shift */
1344d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1354d723e5aSJoerg Sonnenberger /* red parameters for drop probability */
1364d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	INV_P_MAX	10	/* inverse of max drop probability */
1374d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	TH_MIN		 5	/* min threshold */
1384d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	TH_MAX		15	/* max threshold */
1394d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1404d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	RIO_LIMIT	60	/* default max queue lenght */
1414d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	RIO_STATS		/* collect statistics */
1424d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1434d723e5aSJoerg Sonnenberger /* default rio parameter values */
1444d723e5aSJoerg Sonnenberger static struct redparams default_rio_params[RIO_NDROPPREC] = {
1454d723e5aSJoerg Sonnenberger   /* th_min,		 th_max,     inv_pmax */
1464d723e5aSJoerg Sonnenberger   { TH_MAX * 2 + TH_MIN, TH_MAX * 3, INV_P_MAX }, /* low drop precedence */
1474d723e5aSJoerg Sonnenberger   { TH_MAX + TH_MIN,	 TH_MAX * 2, INV_P_MAX }, /* medium drop precedence */
1484d723e5aSJoerg Sonnenberger   { TH_MIN,		 TH_MAX,     INV_P_MAX }  /* high drop precedence */
1494d723e5aSJoerg Sonnenberger };
1504d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1514d723e5aSJoerg Sonnenberger /* internal function prototypes */
1524d723e5aSJoerg Sonnenberger static int	dscp2index(uint8_t);
1534d723e5aSJoerg Sonnenberger /* YYY Do we really need this? */
1544d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	AF_DROPPRECMASK		0x18
1554d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	DSCP_MASK	0xfc
1564d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1574d723e5aSJoerg Sonnenberger rio_t *
rio_alloc(int weight,struct redparams * params,int flags,int pkttime)1584d723e5aSJoerg Sonnenberger rio_alloc(int weight, struct redparams *params, int flags, int pkttime)
1594d723e5aSJoerg Sonnenberger {
1604d723e5aSJoerg Sonnenberger 	rio_t *rp;
1614d723e5aSJoerg Sonnenberger 	int w, i;
1624d723e5aSJoerg Sonnenberger 	int npkts_per_sec;
1634d723e5aSJoerg Sonnenberger 
164efda3bd0SMatthew Dillon 	rp = kmalloc(sizeof(*rp), M_ALTQ, M_WAITOK | M_ZERO);
1654d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1664d723e5aSJoerg Sonnenberger 	rp->rio_flags = flags;
1674d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (pkttime == 0)
1684d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/* default packet time: 1000 bytes / 10Mbps * 8 * 1000000 */
1694d723e5aSJoerg Sonnenberger 		rp->rio_pkttime = 800;
1704d723e5aSJoerg Sonnenberger 	else
1714d723e5aSJoerg Sonnenberger 		rp->rio_pkttime = pkttime;
1724d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1734d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (weight != 0)
1744d723e5aSJoerg Sonnenberger 		rp->rio_weight = weight;
1754d723e5aSJoerg Sonnenberger 	else {
1764d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/* use default */
1774d723e5aSJoerg Sonnenberger 		rp->rio_weight = W_WEIGHT;
1784d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1794d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/* when the link is very slow, adjust red parameters */
1804d723e5aSJoerg Sonnenberger 		npkts_per_sec = 1000000 / rp->rio_pkttime;
1814d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (npkts_per_sec < 50) {
1824d723e5aSJoerg Sonnenberger 			/* up to about 400Kbps */
1834d723e5aSJoerg Sonnenberger 			rp->rio_weight = W_WEIGHT_2;
1844d723e5aSJoerg Sonnenberger 		} else if (npkts_per_sec < 300) {
1854d723e5aSJoerg Sonnenberger 			/* up to about 2.4Mbps */
1864d723e5aSJoerg Sonnenberger 			rp->rio_weight = W_WEIGHT_1;
1874d723e5aSJoerg Sonnenberger 		}
1884d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
1894d723e5aSJoerg Sonnenberger 
1904d723e5aSJoerg Sonnenberger 	/* calculate wshift.  weight must be power of 2 */
1914d723e5aSJoerg Sonnenberger 	w = rp->rio_weight;
1924d723e5aSJoerg Sonnenberger 	for (i = 0; w > 1; i++)
1934d723e5aSJoerg Sonnenberger 		w = w >> 1;
1944d723e5aSJoerg Sonnenberger 	rp->rio_wshift = i;
1954d723e5aSJoerg Sonnenberger 	w = 1 << rp->rio_wshift;
1964d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (w != rp->rio_weight) {
1974b1cf444SSascha Wildner 		kprintf("invalid weight value %d for red! use %d\n",
1984d723e5aSJoerg Sonnenberger 		       rp->rio_weight, w);
1994d723e5aSJoerg Sonnenberger 		rp->rio_weight = w;
2004d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
2014d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2024d723e5aSJoerg Sonnenberger 	/* allocate weight table */
2034d723e5aSJoerg Sonnenberger 	rp->rio_wtab = wtab_alloc(rp->rio_weight);
2044d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2054d723e5aSJoerg Sonnenberger 	for (i = 0; i < RIO_NDROPPREC; i++) {
2064d723e5aSJoerg Sonnenberger 		struct dropprec_state *prec = &rp->rio_precstate[i];
2074d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2084d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->avg = 0;
2094d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->idle = 1;
2104d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2114d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (params == NULL || params[i].inv_pmax == 0)
2124d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->inv_pmax = default_rio_params[i].inv_pmax;
2134d723e5aSJoerg Sonnenberger 		else
2144d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->inv_pmax = params[i].inv_pmax;
2154d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (params == NULL || params[i].th_min == 0)
2164d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->th_min = default_rio_params[i].th_min;
2174d723e5aSJoerg Sonnenberger 		else
2184d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->th_min = params[i].th_min;
2194d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (params == NULL || params[i].th_max == 0)
2204d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->th_max = default_rio_params[i].th_max;
2214d723e5aSJoerg Sonnenberger 		else
2224d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->th_max = params[i].th_max;
2234d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2244d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/*
2254d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 * th_min_s and th_max_s are scaled versions of th_min
2264d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 * and th_max to be compared with avg.
2274d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 */
2284d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->th_min_s = prec->th_min << (rp->rio_wshift + FP_SHIFT);
2294d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->th_max_s = prec->th_max << (rp->rio_wshift + FP_SHIFT);
2304d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2314d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/*
2324d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 * precompute probability denominator
2334d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 *  probd = (2 * (TH_MAX-TH_MIN) / pmax) in fixed-point
2344d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 */
2354d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->probd = (2 * (prec->th_max - prec->th_min)
2364d723e5aSJoerg Sonnenberger 			       * prec->inv_pmax) << FP_SHIFT;
2374d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2384d723e5aSJoerg Sonnenberger 		microtime(&prec->last);
2394d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
2404d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2414d723e5aSJoerg Sonnenberger 	return (rp);
2424d723e5aSJoerg Sonnenberger }
2434d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2444d723e5aSJoerg Sonnenberger void
rio_destroy(rio_t * rp)2454d723e5aSJoerg Sonnenberger rio_destroy(rio_t *rp)
2464d723e5aSJoerg Sonnenberger {
2474d723e5aSJoerg Sonnenberger 	wtab_destroy(rp->rio_wtab);
248efda3bd0SMatthew Dillon 	kfree(rp, M_ALTQ);
2494d723e5aSJoerg Sonnenberger }
2504d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2514d723e5aSJoerg Sonnenberger void
rio_getstats(rio_t * rp,struct redstats * sp)2524d723e5aSJoerg Sonnenberger rio_getstats(rio_t *rp, struct redstats *sp)
2534d723e5aSJoerg Sonnenberger {
2544d723e5aSJoerg Sonnenberger 	int i;
2554d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2564d723e5aSJoerg Sonnenberger 	for (i = 0; i < RIO_NDROPPREC; i++) {
2574d723e5aSJoerg Sonnenberger 		bcopy(&rp->q_stats[i], sp, sizeof(struct redstats));
2584d723e5aSJoerg Sonnenberger 		sp->q_avg = rp->rio_precstate[i].avg >> rp->rio_wshift;
2594d723e5aSJoerg Sonnenberger 		sp++;
2604d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
2614d723e5aSJoerg Sonnenberger }
2624d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2634d723e5aSJoerg Sonnenberger #if (RIO_NDROPPREC == 3)
2644d723e5aSJoerg Sonnenberger /*
2654d723e5aSJoerg Sonnenberger  * internally, a drop precedence value is converted to an index
2664d723e5aSJoerg Sonnenberger  * starting from 0.
2674d723e5aSJoerg Sonnenberger  */
2684d723e5aSJoerg Sonnenberger static int
dscp2index(uint8_t dscp)2694d723e5aSJoerg Sonnenberger dscp2index(uint8_t dscp)
2704d723e5aSJoerg Sonnenberger {
2714d723e5aSJoerg Sonnenberger 	int dpindex = dscp & AF_DROPPRECMASK;
2724d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2734d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (dpindex == 0)
2744d723e5aSJoerg Sonnenberger 		return (0);
2754d723e5aSJoerg Sonnenberger 	return ((dpindex >> 3) - 1);
2764d723e5aSJoerg Sonnenberger }
2774d723e5aSJoerg Sonnenberger #endif
2784d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2794d723e5aSJoerg Sonnenberger #if 1
2804d723e5aSJoerg Sonnenberger /*
2814d723e5aSJoerg Sonnenberger  * kludge: when a packet is dequeued, we need to know its drop precedence
2824d723e5aSJoerg Sonnenberger  * in order to keep the queue length of each drop precedence.
2834d723e5aSJoerg Sonnenberger  * use m_pkthdr.rcvif to pass this info.
2844d723e5aSJoerg Sonnenberger  */
2854d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	RIOM_SET_PRECINDEX(m, idx)	\
2864d723e5aSJoerg Sonnenberger 	do { (m)->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)((long)(idx)); } while (0)
2874d723e5aSJoerg Sonnenberger #define	RIOM_GET_PRECINDEX(m)	\
2884d723e5aSJoerg Sonnenberger 	({ long idx; idx = (long)((m)->m_pkthdr.rcvif); \
2894d723e5aSJoerg Sonnenberger 	(m)->m_pkthdr.rcvif = NULL; idx; })
2904d723e5aSJoerg Sonnenberger #endif
2914d723e5aSJoerg Sonnenberger 
2924d723e5aSJoerg Sonnenberger int
rio_addq(rio_t * rp,class_queue_t * q,struct mbuf * m,struct altq_pktattr * pktattr)2934d723e5aSJoerg Sonnenberger rio_addq(rio_t *rp, class_queue_t *q, struct mbuf *m, struct altq_pktattr *pktattr)
2944d723e5aSJoerg Sonnenberger {
2954d723e5aSJoerg Sonnenberger 	int avg, droptype;
2964d723e5aSJoerg Sonnenberger 	uint8_t dsfield, odsfield;
2974d723e5aSJoerg Sonnenberger 	int dpindex, i, n, t;
2984d723e5aSJoerg Sonnenberger 	struct timeval now;
2994d723e5aSJoerg Sonnenberger 	struct dropprec_state *prec;
3004d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3014d723e5aSJoerg Sonnenberger 	dsfield = odsfield = read_dsfield(m, pktattr);
3024d723e5aSJoerg Sonnenberger 	dpindex = dscp2index(dsfield);
3034d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3044d723e5aSJoerg Sonnenberger 	/*
3054d723e5aSJoerg Sonnenberger 	 * update avg of the precedence states whose drop precedence
3064d723e5aSJoerg Sonnenberger 	 * is larger than or equal to the drop precedence of the packet
3074d723e5aSJoerg Sonnenberger 	 */
3084d723e5aSJoerg Sonnenberger 	now.tv_sec = 0;
3094d723e5aSJoerg Sonnenberger 	for (i = dpindex; i < RIO_NDROPPREC; i++) {
3104d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec = &rp->rio_precstate[i];
3114d723e5aSJoerg Sonnenberger 		avg = prec->avg;
3124d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (prec->idle) {
3134d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->idle = 0;
3144d723e5aSJoerg Sonnenberger 			if (now.tv_sec == 0)
3154d723e5aSJoerg Sonnenberger 				microtime(&now);
3164d723e5aSJoerg Sonnenberger 			t = (now.tv_sec - prec->last.tv_sec);
3174d723e5aSJoerg Sonnenberger 			if (t > 60)
3184d723e5aSJoerg Sonnenberger 				avg = 0;
3194d723e5aSJoerg Sonnenberger 			else {
3204d723e5aSJoerg Sonnenberger 				t = t * 1000000 +
3214d723e5aSJoerg Sonnenberger 					(now.tv_usec - prec->last.tv_usec);
3224d723e5aSJoerg Sonnenberger 				n = t / rp->rio_pkttime;
3234d723e5aSJoerg Sonnenberger 				/* calculate (avg = (1 - Wq)^n * avg) */
3244d723e5aSJoerg Sonnenberger 				if (n > 0)
3254d723e5aSJoerg Sonnenberger 					avg = (avg >> FP_SHIFT) *
3264d723e5aSJoerg Sonnenberger 						pow_w(rp->rio_wtab, n);
3274d723e5aSJoerg Sonnenberger 			}
3284d723e5aSJoerg Sonnenberger 		}
3294d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3304d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/* run estimator. (avg is scaled by WEIGHT in fixed-point) */
3314d723e5aSJoerg Sonnenberger 		avg += (prec->qlen << FP_SHIFT) - (avg >> rp->rio_wshift);
3324d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->avg = avg;		/* save the new value */
3334d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/*
3344d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 * count keeps a tally of arriving traffic that has not
3354d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 * been dropped.
3364d723e5aSJoerg Sonnenberger 		 */
3374d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->count++;
3384d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
3394d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3404d723e5aSJoerg Sonnenberger 	prec = &rp->rio_precstate[dpindex];
3414d723e5aSJoerg Sonnenberger 	avg = prec->avg;
3424d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3434d723e5aSJoerg Sonnenberger 	/* see if we drop early */
3444d723e5aSJoerg Sonnenberger 	droptype = DTYPE_NODROP;
3454d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (avg >= prec->th_min_s && prec->qlen > 1) {
3464d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (avg >= prec->th_max_s) {
3474d723e5aSJoerg Sonnenberger 			/* avg >= th_max: forced drop */
3484d723e5aSJoerg Sonnenberger 			droptype = DTYPE_FORCED;
3494d723e5aSJoerg Sonnenberger 		} else if (prec->old == 0) {
3504d723e5aSJoerg Sonnenberger 			/* first exceeds th_min */
3514d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->count = 1;
3524d723e5aSJoerg Sonnenberger 			prec->old = 1;
3534d723e5aSJoerg Sonnenberger 		} else if (drop_early((avg - prec->th_min_s) >> rp->rio_wshift,
3544d723e5aSJoerg Sonnenberger 				      prec->probd, prec->count)) {
3554d723e5aSJoerg Sonnenberger 			/* unforced drop by red */
3564d723e5aSJoerg Sonnenberger 			droptype = DTYPE_EARLY;
3574d723e5aSJoerg Sonnenberger 		}
3584d723e5aSJoerg Sonnenberger 	} else {
3594d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/* avg < th_min */
3604d723e5aSJoerg Sonnenberger 		prec->old = 0;
3614d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
3624d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3634d723e5aSJoerg Sonnenberger 	/*
3644d723e5aSJoerg Sonnenberger 	 * if the queue length hits the hard limit, it's a forced drop.
3654d723e5aSJoerg Sonnenberger 	 */
3664d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (droptype == DTYPE_NODROP && qlen(q) >= qlimit(q))
3674d723e5aSJoerg Sonnenberger 		droptype = DTYPE_FORCED;
3684d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3694d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (droptype != DTYPE_NODROP) {
3704d723e5aSJoerg Sonnenberger 		/* always drop incoming packet (as opposed to randomdrop) */
3714d723e5aSJoerg Sonnenberger 		for (i = dpindex; i < RIO_NDROPPREC; i++)
3724d723e5aSJoerg Sonnenberger 			rp->rio_precstate[i].count = 0;
3734d723e5aSJoerg Sonnenberger #ifdef RIO_STATS
3744d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (droptype == DTYPE_EARLY)
3754d723e5aSJoerg Sonnenberger 			rp->q_stats[dpindex].drop_unforced++;
3764d723e5aSJoerg Sonnenberger 		else
3774d723e5aSJoerg Sonnenberger 			rp->q_stats[dpindex].drop_forced++;
3784d723e5aSJoerg Sonnenberger 		PKTCNTR_ADD(&rp->q_stats[dpindex].drop_cnt, m_pktlen(m));
3794d723e5aSJoerg Sonnenberger #endif
3804d723e5aSJoerg Sonnenberger 		m_freem(m);
3814d723e5aSJoerg Sonnenberger 		return (-1);
3824d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
3834d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3844d723e5aSJoerg Sonnenberger 	for (i = dpindex; i < RIO_NDROPPREC; i++)
3854d723e5aSJoerg Sonnenberger 		rp->rio_precstate[i].qlen++;
3864d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3874d723e5aSJoerg Sonnenberger 	/* save drop precedence index in mbuf hdr */
3884d723e5aSJoerg Sonnenberger 	RIOM_SET_PRECINDEX(m, dpindex);
3894d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3904d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (rp->rio_flags & RIOF_CLEARDSCP)
3914d723e5aSJoerg Sonnenberger 		dsfield &= ~DSCP_MASK;
3924d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3934d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if (dsfield != odsfield)
3944d723e5aSJoerg Sonnenberger 		write_dsfield(m, pktattr, dsfield);
3954d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3964d723e5aSJoerg Sonnenberger 	_addq(q, m);
3974d723e5aSJoerg Sonnenberger 
3984d723e5aSJoerg Sonnenberger #ifdef RIO_STATS
3994d723e5aSJoerg Sonnenberger 	PKTCNTR_ADD(&rp->q_stats[dpindex].xmit_cnt, m_pktlen(m));
4004d723e5aSJoerg Sonnenberger #endif
4014d723e5aSJoerg Sonnenberger 	return (0);
4024d723e5aSJoerg Sonnenberger }
4034d723e5aSJoerg Sonnenberger 
4044d723e5aSJoerg Sonnenberger struct mbuf *
rio_getq(rio_t * rp,class_queue_t * q)4054d723e5aSJoerg Sonnenberger rio_getq(rio_t *rp, class_queue_t *q)
4064d723e5aSJoerg Sonnenberger {
4074d723e5aSJoerg Sonnenberger 	struct mbuf *m;
4084d723e5aSJoerg Sonnenberger 	int dpindex, i;
4094d723e5aSJoerg Sonnenberger 
4104d723e5aSJoerg Sonnenberger 	if ((m = _getq(q)) == NULL)
4114d723e5aSJoerg Sonnenberger 		return (NULL);
4124d723e5aSJoerg Sonnenberger 
4134d723e5aSJoerg Sonnenberger 	dpindex = RIOM_GET_PRECINDEX(m);
4144d723e5aSJoerg Sonnenberger 	for (i = dpindex; i < RIO_NDROPPREC; i++) {
4154d723e5aSJoerg Sonnenberger 		if (--rp->rio_precstate[i].qlen == 0) {
4164d723e5aSJoerg Sonnenberger 			if (rp->rio_precstate[i].idle == 0) {
4174d723e5aSJoerg Sonnenberger 				rp->rio_precstate[i].idle = 1;
4184d723e5aSJoerg Sonnenberger 				microtime(&rp->rio_precstate[i].last);
4194d723e5aSJoerg Sonnenberger 			}
4204d723e5aSJoerg Sonnenberger 		}
4214d723e5aSJoerg Sonnenberger 	}
4224d723e5aSJoerg Sonnenberger 	return (m);
4234d723e5aSJoerg Sonnenberger }
4244d723e5aSJoerg Sonnenberger 
4254d723e5aSJoerg Sonnenberger #endif /* ALTQ_RIO */
426