]> git.saurik.com Git - apple/xnu.git/blobdiff - bsd/net/classq/classq_red.c
xnu-4570.1.46.tar.gz
[apple/xnu.git] / bsd / net / classq / classq_red.c
diff --git a/bsd/net/classq/classq_red.c b/bsd/net/classq/classq_red.c
deleted file mode 100644 (file)
index 63cbd8e..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,630 +0,0 @@
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- */
-
-#include <sys/cdefs.h>
-
-#if CLASSQ_RED
-
-#include <sys/param.h>
-#include <sys/malloc.h>
-#include <sys/mbuf.h>
-#include <sys/socket.h>
-#include <sys/systm.h>
-#include <sys/syslog.h>
-#include <sys/errno.h>
-#include <sys/kauth.h>
-#include <dev/random/randomdev.h>
-#include <kern/zalloc.h>
-
-#include <net/if.h>
-
-#include <netinet/in.h>
-#include <netinet/in_systm.h>
-#include <netinet/ip.h>
-#if INET6
-#include <netinet/ip6.h>
-#endif
-
-#include <net/classq/classq_red.h>
-#include <net/net_osdep.h>
-
-/*
- * ALTQ/RED (Random Early Detection) implementation using 32-bit
- * fixed-point calculation.
- *
- * written by kjc using the ns code as a reference.
- * you can learn more about red and ns from Sally's home page at
- * http://www-nrg.ee.lbl.gov/floyd/
- *
- * most of the red parameter values are fixed in this implementation
- * to prevent fixed-point overflow/underflow.
- * if you change the parameters, watch out for overflow/underflow!
- *
- * the parameters used are recommended values by Sally.
- * the corresponding ns config looks:
- *     q_weight=0.00195
- *     minthresh=5 maxthresh=15 queue-size=60
- *     linterm=30
- *     dropmech=drop-tail
- *     bytes=false (can't be handled by 32-bit fixed-point)
- *     doubleq=false dqthresh=false
- *     wait=true
- */
-/*
- * alternative red parameters for a slow link.
- *
- * assume the queue length becomes from zero to L and keeps L, it takes
- * N packets for q_avg to reach 63% of L.
- * when q_weight is 0.002, N is about 500 packets.
- * for a slow link like dial-up, 500 packets takes more than 1 minute!
- * when q_weight is 0.008, N is about 127 packets.
- * when q_weight is 0.016, N is about 63 packets.
- * bursts of 50 packets are allowed for 0.002, bursts of 25 packets
- * are allowed for 0.016.
- * see Sally's paper for more details.
- */
-/* normal red parameters */
-#define        W_WEIGHT        512     /* inverse of weight of EWMA (511/512) */
-                               /* q_weight = 0.00195 */
-
-/* red parameters for a slow link */
-#define        W_WEIGHT_1      128     /* inverse of weight of EWMA (127/128) */
-                               /* q_weight = 0.0078125 */
-
-/* red parameters for a very slow link (e.g., dialup) */
-#define        W_WEIGHT_2      64      /* inverse of weight of EWMA (63/64) */
-                               /* q_weight = 0.015625 */
-
-/* fixed-point uses 12-bit decimal places */
-#define        FP_SHIFT        12      /* fixed-point shift */
-
-/* red parameters for drop probability */
-#define        INV_P_MAX       10      /* inverse of max drop probability */
-#define        TH_MIN          5       /* min threshold */
-#define        TH_MAX          15      /* max threshold */
-
-#define        RED_LIMIT       60      /* default max queue lenght */
-
-#define        RED_ZONE_MAX    32              /* maximum elements in zone */
-#define        RED_ZONE_NAME   "classq_red"    /* zone name */
-
-static unsigned int red_size;          /* size of zone element */
-static struct zone *red_zone;          /* zone for red */
-
-/*
- * our default policy for forced-drop is drop-tail.
- * (in altq-1.1.2 or earlier, the default was random-drop.
- * but it makes more sense to punish the cause of the surge.)
- * to switch to the random-drop policy, define "RED_RANDOM_DROP".
- */
-
-/* default red parameter values */
-static int default_th_min = TH_MIN;
-static int default_th_max = TH_MAX;
-static int default_inv_pmax = INV_P_MAX;
-
-static struct mbuf *red_getq_flow(struct red *, class_queue_t *,
-    u_int32_t, boolean_t);
-
-void
-red_init(void)
-{
-       _CASSERT(REDF_ECN4 == CLASSQF_ECN4);
-       _CASSERT(REDF_ECN6 == CLASSQF_ECN6);
-
-       red_size = sizeof (red_t);
-       red_zone = zinit(red_size, RED_ZONE_MAX * red_size,
-           0, RED_ZONE_NAME);
-       if (red_zone == NULL) {
-               panic("%s: failed allocating %s", __func__, RED_ZONE_NAME);
-               /* NOTREACHED */
-       }
-       zone_change(red_zone, Z_EXPAND, TRUE);
-       zone_change(red_zone, Z_CALLERACCT, TRUE);
-}
-
-/*
- * red support routines
- */
-red_t *
-red_alloc(struct ifnet *ifp, int weight, int inv_pmax, int th_min,
-    int th_max, int flags, int pkttime)
-{
-       red_t   *rp;
-       int      w, i;
-       int      npkts_per_sec;
-
-       VERIFY(ifp != NULL);
-
-       rp = zalloc(red_zone);
-       if (rp == NULL)
-               return (NULL);
-
-       bzero(rp, red_size);
-       rp->red_avg = 0;
-       rp->red_idle = 1;
-
-       if (weight == 0)
-               rp->red_weight = W_WEIGHT;
-       else
-               rp->red_weight = weight;
-       if (inv_pmax == 0)
-               rp->red_inv_pmax = default_inv_pmax;
-       else
-               rp->red_inv_pmax = inv_pmax;
-       if (th_min == 0)
-               rp->red_thmin = default_th_min;
-       else
-               rp->red_thmin = th_min;
-       if (th_max == 0)
-               rp->red_thmax = default_th_max;
-       else
-               rp->red_thmax = th_max;
-
-       rp->red_ifp = ifp;
-       rp->red_flags = (flags & REDF_USERFLAGS);
-#if !PF_ECN
-       if (rp->red_flags & REDF_ECN) {
-               rp->red_flags &= ~REDF_ECN;
-               log(LOG_ERR, "%s: RED ECN not available; ignoring "
-                   "REDF_ECN flag!\n", if_name(ifp));
-       }
-#endif /* !PF_ECN */
-
-       if (pkttime == 0)
-               /* default packet time: 1000 bytes / 10Mbps * 8 * 1000000 */
-               rp->red_pkttime = 800;
-       else
-               rp->red_pkttime = pkttime;
-
-       if (weight == 0) {
-               /* when the link is very slow, adjust red parameters */
-               npkts_per_sec = 1000000 / rp->red_pkttime;
-               if (npkts_per_sec < 50) {
-                       /* up to about 400Kbps */
-                       rp->red_weight = W_WEIGHT_2;
-               } else if (npkts_per_sec < 300) {
-                       /* up to about 2.4Mbps */
-                       rp->red_weight = W_WEIGHT_1;
-               }
-       }
-
-       /* calculate wshift.  weight must be power of 2 */
-       w = rp->red_weight;
-       for (i = 0; w > 1; i++)
-               w = w >> 1;
-       rp->red_wshift = i;
-       w = 1 << rp->red_wshift;
-       if (w != rp->red_weight) {
-               printf("invalid weight value %d for red! use %d\n",
-                   rp->red_weight, w);
-               rp->red_weight = w;
-       }
-
-       /*
-        * thmin_s and thmax_s are scaled versions of th_min and th_max
-        * to be compared with avg.
-        */
-       rp->red_thmin_s = rp->red_thmin << (rp->red_wshift + FP_SHIFT);
-       rp->red_thmax_s = rp->red_thmax << (rp->red_wshift + FP_SHIFT);
-
-       /*
-        * precompute probability denominator
-        *  probd = (2 * (TH_MAX-TH_MIN) / pmax) in fixed-point
-        */
-       rp->red_probd = (2 * (rp->red_thmax - rp->red_thmin) *
-           rp->red_inv_pmax) << FP_SHIFT;
-
-       /* allocate weight table */
-       rp->red_wtab = wtab_alloc(rp->red_weight);
-       if (rp->red_wtab == NULL) {
-               red_destroy(rp);
-               return (NULL);
-       }
-
-       microuptime(&rp->red_last);
-       return (rp);
-}
-
-void
-red_destroy(red_t *rp)
-{
-       if (rp->red_wtab != NULL) {
-               wtab_destroy(rp->red_wtab);
-               rp->red_wtab = NULL;
-       }
-       zfree(red_zone, rp);
-}
-
-void
-red_getstats(red_t *rp, struct red_stats *sp)
-{
-       sp->q_avg               = rp->red_avg >> rp->red_wshift;
-       sp->drop_forced         = rp->red_stats.drop_forced;
-       sp->drop_unforced       = rp->red_stats.drop_unforced;
-       sp->marked_packets      = rp->red_stats.marked_packets;
-}
-
-int
-red_addq(red_t *rp, class_queue_t *q, struct mbuf *m, struct pf_mtag *tag)
-{
-#if !PF_ECN
-#pragma unused(tag)
-#endif /* !PF_ECN */
-       int avg, droptype;
-       int n;
-
-       avg = rp->red_avg;
-
-       /*
-        * if we were idle, we pretend that n packets arrived during
-        * the idle period.
-        */
-       if (rp->red_idle) {
-               struct timeval now;
-               int t;
-
-               rp->red_idle = 0;
-               microuptime(&now);
-               t = (now.tv_sec - rp->red_last.tv_sec);
-               if (t > 60) {
-                       /*
-                        * being idle for more than 1 minute, set avg to zero.
-                        * this prevents t from overflow.
-                        */
-                       avg = 0;
-               } else {
-                       t = t * 1000000 + (now.tv_usec - rp->red_last.tv_usec);
-                       n = t / rp->red_pkttime - 1;
-
-                       /* the following line does (avg = (1 - Wq)^n * avg) */
-                       if (n > 0)
-                               avg = (avg >> FP_SHIFT) *
-                                   pow_w(rp->red_wtab, n);
-               }
-       }
-
-       /* run estimator. (note: avg is scaled by WEIGHT in fixed-point) */
-       avg += (qlen(q) << FP_SHIFT) - (avg >> rp->red_wshift);
-       rp->red_avg = avg;              /* save the new value */
-
-       /*
-        * red_count keeps a tally of arriving traffic that has not
-        * been dropped.
-        */
-       rp->red_count++;
-
-       /* see if we drop early */
-       droptype = DTYPE_NODROP;
-       if (avg >= rp->red_thmin_s && qlen(q) > 1) {
-               if (avg >= rp->red_thmax_s) {
-                       /* avg >= th_max: forced drop */
-                       droptype = DTYPE_FORCED;
-               } else if (rp->red_old == 0) {
-                       /* first exceeds th_min */
-                       rp->red_count = 1;
-                       rp->red_old = 1;
-               } else if (drop_early((avg - rp->red_thmin_s) >> rp->red_wshift,
-                   rp->red_probd, rp->red_count)) {
-                       /* mark or drop by red */
-#if PF_ECN
-                       if ((rp->red_flags & REDF_ECN) &&
-                           (tag->pftag_proto == IPPROTO_TCP) && /* only TCP */
-                           mark_ecn(m, tag, rp->red_flags)) {
-                               /* successfully marked.  do not drop. */
-                               rp->red_count = 0;
-                               rp->red_stats.marked_packets++;
-                       } else
-#endif /* PF_ECN */
-                       {
-                               /* unforced drop by red */
-                               droptype = DTYPE_EARLY;
-                       }
-               }
-       } else {
-               /* avg < th_min */
-               rp->red_old = 0;
-       }
-
-       /*
-        * if the queue length hits the hard limit, it's a forced drop.
-        */
-       if (droptype == DTYPE_NODROP && qlen(q) >= qlimit(q))
-               droptype = DTYPE_FORCED;
-
-#ifdef RED_RANDOM_DROP
-       /* if successful or forced drop, enqueue this packet. */
-       if (droptype != DTYPE_EARLY)
-               _addq(q, m);
-#else
-       /* if successful, enqueue this packet. */
-       if (droptype == DTYPE_NODROP)
-               _addq(q, m);
-#endif
-       if (droptype != DTYPE_NODROP) {
-               if (droptype == DTYPE_EARLY) {
-                       /* drop the incoming packet */
-                       rp->red_stats.drop_unforced++;
-               } else {
-                       /* forced drop, select a victim packet in the queue. */
-#ifdef RED_RANDOM_DROP
-                       m = _getq_random(q);
-#endif
-                       rp->red_stats.drop_forced++;
-               }
-               rp->red_count = 0;
-               IFCQ_CONVERT_LOCK(&rp->red_ifp->if_snd);
-               m_freem(m);
-               return (CLASSQEQ_DROPPED);
-       }
-       /* successfully queued */
-       return (CLASSQEQ_SUCCESS);
-}
-
-/*
- * early-drop probability is calculated as follows:
- *   prob = p_max * (avg - th_min) / (th_max - th_min)
- *   prob_a = prob / (2 - count*prob)
- *         = (avg-th_min) / (2*(th_max-th_min)*inv_p_max - count*(avg-th_min))
- * here prob_a increases as successive undrop count increases.
- * (prob_a starts from prob/2, becomes prob when (count == (1 / prob)),
- * becomes 1 when (count >= (2 / prob))).
- */
-int
-drop_early(int fp_len, int fp_probd, int count)
-{
-       int     d;              /* denominator of drop-probability */
-
-       d = fp_probd - count * fp_len;
-       if (d <= 0)
-               /* count exceeds the hard limit: drop or mark */
-               return (1);
-
-       /*
-        * now the range of d is [1..600] in fixed-point. (when
-        * th_max-th_min=10 and p_max=1/30)
-        * drop probability = (avg - TH_MIN) / d
-        */
-
-       if ((RandomULong() % d) < (unsigned)fp_len) {
-               /* drop or mark */
-               return (1);
-       }
-       /* no drop/mark */
-       return (0);
-}
-
-static struct mbuf *
-red_getq_flow(struct red *rp, class_queue_t *q, u_int32_t flow, boolean_t purge)
-{
-#pragma unused(purge)
-       struct mbuf *m;
-
-       /* flow of 0 means head of queue */
-       if ((m = ((flow == 0) ? _getq(q) : _getq_flow(q, flow))) == NULL) {
-               if (rp->red_idle == 0) {
-                       rp->red_idle = 1;
-                       microuptime(&rp->red_last);
-               }
-               return (NULL);
-       }
-
-       rp->red_idle = 0;
-       return (m);
-}
-
-struct mbuf *
-red_getq(red_t *rp, class_queue_t *q)
-{
-       return (red_getq_flow(rp, q, 0, FALSE));
-}
-
-void
-red_purgeq(struct red *rp, class_queue_t *q, u_int32_t flow, u_int32_t *packets,
-    u_int32_t *bytes)
-{
-       u_int32_t cnt = 0, len = 0;
-       struct mbuf *m;
-
-       IFCQ_CONVERT_LOCK(&rp->red_ifp->if_snd);
-
-       while ((m = red_getq_flow(rp, q, flow, TRUE)) != NULL) {
-               cnt++;
-               len += m_pktlen(m);
-               m_freem(m);
-       }
-
-       if (packets != NULL)
-               *packets = cnt;
-       if (bytes != NULL)
-               *bytes = len;
-}
-
-void
-red_updateq(red_t *rp, cqev_t ev)
-{
-#pragma unused(rp, ev)
-       /* nothing for now */
-}
-
-int
-red_suspendq(red_t *rp, class_queue_t *q, boolean_t on)
-{
-#pragma unused(rp, q, on)
-       return (ENOTSUP);
-}
-
-/*
- * helper routine to calibrate avg during idle.
- * pow_w(wtab, n) returns (1 - Wq)^n in fixed-point
- * here Wq = 1/weight and the code assumes Wq is close to zero.
- *
- * w_tab[n] holds ((1 - Wq)^(2^n)) in fixed-point.
- */
-static struct wtab *wtab_list = NULL;  /* pointer to wtab list */
-
-struct wtab *
-wtab_alloc(int weight)
-{
-       struct wtab     *w;
-       int              i;
-
-       for (w = wtab_list; w != NULL; w = w->w_next)
-               if (w->w_weight == weight) {
-                       w->w_refcount++;
-                       return (w);
-               }
-
-       w = _MALLOC(sizeof (struct wtab), M_DEVBUF, M_WAITOK|M_ZERO);
-       if (w == NULL)
-               return (NULL);
-
-       w->w_weight = weight;
-       w->w_refcount = 1;
-       w->w_next = wtab_list;
-       wtab_list = w;
-
-       /* initialize the weight table */
-       w->w_tab[0] = ((weight - 1) << FP_SHIFT) / weight;
-       for (i = 1; i < 32; i++) {
-               w->w_tab[i] = (w->w_tab[i-1] * w->w_tab[i-1]) >> FP_SHIFT;
-               if (w->w_tab[i] == 0 && w->w_param_max == 0)
-                       w->w_param_max = 1 << i;
-       }
-
-       return (w);
-}
-
-void
-wtab_destroy(struct wtab *w)
-{
-       struct wtab     *prev;
-
-       if (--w->w_refcount > 0)
-               return;
-
-       if (wtab_list == w)
-               wtab_list = w->w_next;
-       else for (prev = wtab_list; prev->w_next != NULL; prev = prev->w_next)
-               if (prev->w_next == w) {
-                       prev->w_next = w->w_next;
-                       break;
-               }
-
-       _FREE(w, M_DEVBUF);
-}
-
-int32_t
-pow_w(struct wtab *w, int n)
-{
-       int     i, bit;
-       int32_t val;
-
-       if (n >= w->w_param_max)
-               return (0);
-
-       val = 1 << FP_SHIFT;
-       if (n <= 0)
-               return (val);
-
-       bit = 1;
-       i = 0;
-       while (n) {
-               if (n & bit) {
-                       val = (val * w->w_tab[i]) >> FP_SHIFT;
-                       n &= ~bit;
-               }
-               i++;
-               bit <<=  1;
-       }
-       return (val);
-}
-
-#endif /* CLASSQ_RED */