pkt_sched.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef __NET_PKT_SCHED_H
   3 #define __NET_PKT_SCHED_H
   4
   5 #include <linux/jiffies.h>
   6 #include <linux/ktime.h>
   7 #include <linux/if_vlan.h>
   8 #include <linux/netdevice.h>
   9 #include <net/sch_generic.h>
  10 #include <net/net_namespace.h>
  11 #include <uapi/linux/pkt_sched.h>
  12
  13 #define DEFAULT_TX_QUEUE_LEN    1000
  14 #define STAB_SIZE_LOG_MAX       30
  15
  16 struct qdisc_walker {
  17         int     stop;
  18         int     skip;
  19         int     count;
  20         int     (*fn)(struct Qdisc *, unsigned long cl, struct qdisc_walker *);
  21 };
  22
  23 #define qdisc_priv(q)                                                   \
  24         _Generic(q,                                                     \
  25                  const struct Qdisc * : (const void *)&q->privdata,     \
  26                  struct Qdisc * : (void *)&q->privdata)
  27
  28 static inline struct Qdisc *qdisc_from_priv(void *priv)
  29 {
  30         return container_of(priv, struct Qdisc, privdata);
  31 }
  32
  33 /*
  34    Timer resolution MUST BE < 10% of min_schedulable_packet_size/bandwidth
  35
  36    Normal IP packet size ~ 512byte, hence:
  37
  38    0.5Kbyte/1Mbyte/sec = 0.5msec, so that we need 50usec timer for
  39    10Mbit ethernet.
  40
  41    10msec resolution -> <50Kbit/sec.
  42
  43    The result: [34]86 is not good choice for QoS router :-(
  44
  45    The things are not so bad, because we may use artificial
  46    clock evaluated by integration of network data flow
  47    in the most critical places.
  48  */
  49
  50 typedef u64     psched_time_t;
  51 typedef long    psched_tdiff_t;
  52
  53 /* Avoid doing 64 bit divide */
  54 #define PSCHED_SHIFT                    6
  55 #define PSCHED_TICKS2NS(x)              ((s64)(x) << PSCHED_SHIFT)
  56 #define PSCHED_NS2TICKS(x)              ((x) >> PSCHED_SHIFT)
  57
  58 #define PSCHED_TICKS_PER_SEC            PSCHED_NS2TICKS(NSEC_PER_SEC)
  59 #define PSCHED_PASTPERFECT              0
  60
  61 static inline psched_time_t psched_get_time(void)
  62 {
  63         return PSCHED_NS2TICKS(ktime_get_ns());
  64 }
  65
  66 struct qdisc_watchdog {
  67         struct hrtimer  timer;
  68         struct Qdisc    *qdisc;
  69 };
  70
  71 void qdisc_watchdog_init_clockid(struct qdisc_watchdog *wd, struct Qdisc *qdisc,
  72                                  clockid_t clockid);
  73 void qdisc_watchdog_init(struct qdisc_watchdog *wd, struct Qdisc *qdisc);
  74
  75 void qdisc_watchdog_schedule_range_ns(struct qdisc_watchdog *wd, u64 expires,
  76                                       u64 delta_ns);
  77
  78 static inline void qdisc_watchdog_schedule_ns(struct qdisc_watchdog *wd,
  79                                               u64 expires)
  80 {
  81         return qdisc_watchdog_schedule_range_ns(wd, expires, 0ULL);
  82 }
  83
  84 static inline void qdisc_watchdog_schedule(struct qdisc_watchdog *wd,
  85                                            psched_time_t expires)
  86 {
  87         qdisc_watchdog_schedule_ns(wd, PSCHED_TICKS2NS(expires));
  88 }
  89
  90 void qdisc_watchdog_cancel(struct qdisc_watchdog *wd);
  91
  92 extern struct Qdisc_ops pfifo_qdisc_ops;
  93 extern struct Qdisc_ops bfifo_qdisc_ops;
  94 extern struct Qdisc_ops pfifo_head_drop_qdisc_ops;
  95
  96 int fifo_set_limit(struct Qdisc *q, unsigned int limit);
  97 struct Qdisc *fifo_create_dflt(struct Qdisc *sch, struct Qdisc_ops *ops,
  98                                unsigned int limit,
  99                                struct netlink_ext_ack *extack);
 100
 101 int register_qdisc(struct Qdisc_ops *qops);
 102 void unregister_qdisc(struct Qdisc_ops *qops);
 103 void qdisc_get_default(char *id, size_t len);
 104 int qdisc_set_default(const char *id);
 105
 106 void qdisc_hash_add(struct Qdisc *q, bool invisible);
 107 void qdisc_hash_del(struct Qdisc *q);
 108 struct Qdisc *qdisc_lookup(struct net_device *dev, u32 handle);
 109 struct Qdisc *qdisc_lookup_rcu(struct net_device *dev, u32 handle);
 110 struct qdisc_rate_table *qdisc_get_rtab(struct tc_ratespec *r,
 111                                         struct nlattr *tab,
 112                                         struct netlink_ext_ack *extack);
 113 void qdisc_put_rtab(struct qdisc_rate_table *tab);
 114 void qdisc_put_stab(struct qdisc_size_table *tab);
 115 void qdisc_warn_nonwc(const char *txt, struct Qdisc *qdisc);
 116 bool sch_direct_xmit(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *q,
 117                      struct net_device *dev, struct netdev_queue *txq,
 118                      spinlock_t *root_lock, bool validate);
 119
 120 void __qdisc_run(struct Qdisc *q);
 121
 122 static inline void qdisc_run(struct Qdisc *q)
 123 {
 124         if (qdisc_run_begin(q)) {
 125                 __qdisc_run(q);
 126                 qdisc_run_end(q);
 127         }
 128 }
 129
 130 extern const struct nla_policy rtm_tca_policy[TCA_MAX + 1];
 131
 132 /* Calculate maximal size of packet seen by hard_start_xmit
 133    routine of this device.
 134  */
 135 static inline unsigned int psched_mtu(const struct net_device *dev)
 136 {
 137         return READ_ONCE(dev->mtu) + dev->hard_header_len;
 138 }
 139
 140 static inline struct net *qdisc_net(struct Qdisc *q)
 141 {
 142         return dev_net(q->dev_queue->dev);
 143 }
 144
 145 struct tc_query_caps_base {
 146         enum tc_setup_type type;
 147         void *caps;
 148 };
 149
 150 struct tc_cbs_qopt_offload {
 151         u8 enable;
 152         s32 queue;
 153         s32 hicredit;
 154         s32 locredit;
 155         s32 idleslope;
 156         s32 sendslope;
 157 };
 158
 159 struct tc_etf_qopt_offload {
 160         u8 enable;
 161         s32 queue;
 162 };
 163
 164 struct tc_mqprio_caps {
 165         bool validate_queue_counts:1;
 166 };
 167
 168 struct tc_mqprio_qopt_offload {
 169         /* struct tc_mqprio_qopt must always be the first element */
 170         struct tc_mqprio_qopt qopt;
 171         struct netlink_ext_ack *extack;
 172         u16 mode;
 173         u16 shaper;
 174         u32 flags;
 175         u64 min_rate[TC_QOPT_MAX_QUEUE];
 176         u64 max_rate[TC_QOPT_MAX_QUEUE];
 177         unsigned long preemptible_tcs;
 178 };
 179
 180 struct tc_taprio_caps {
 181         bool supports_queue_max_sdu:1;
 182         bool gate_mask_per_txq:1;
 183         /* Device expects lower TXQ numbers to have higher priority over higher
 184          * TXQs, regardless of their TC mapping. DO NOT USE FOR NEW DRIVERS,
 185          * INSTEAD ENFORCE A PROPER TC:TXQ MAPPING COMING FROM USER SPACE.
 186          */
 187         bool broken_mqprio:1;
 188 };
 189
 190 enum tc_taprio_qopt_cmd {
 191         TAPRIO_CMD_REPLACE,
 192         TAPRIO_CMD_DESTROY,
 193         TAPRIO_CMD_STATS,
 194         TAPRIO_CMD_QUEUE_STATS,
 195 };
 196
 197 /**
 198  * struct tc_taprio_qopt_stats - IEEE 802.1Qbv statistics
 199  * @window_drops: Frames that were dropped because they were too large to be
 200  *      transmitted in any of the allotted time windows (open gates) for their
 201  *      traffic class.
 202  * @tx_overruns: Frames still being transmitted by the MAC after the
 203  *      transmission gate associated with their traffic class has closed.
 204  *      Equivalent to `12.29.1.1.2 TransmissionOverrun` from 802.1Q-2018.
 205  */
 206 struct tc_taprio_qopt_stats {
 207         u64 window_drops;
 208         u64 tx_overruns;
 209 };
 210
 211 struct tc_taprio_qopt_queue_stats {
 212         int queue;
 213         struct tc_taprio_qopt_stats stats;
 214 };
 215
 216 struct tc_taprio_sched_entry {
 217         u8 command; /* TC_TAPRIO_CMD_* */
 218
 219         /* The gate_mask in the offloading side refers to traffic classes */
 220         u32 gate_mask;
 221         u32 interval;
 222 };
 223
 224 struct tc_taprio_qopt_offload {
 225         enum tc_taprio_qopt_cmd cmd;
 226
 227         union {
 228                 /* TAPRIO_CMD_STATS */
 229                 struct tc_taprio_qopt_stats stats;
 230                 /* TAPRIO_CMD_QUEUE_STATS */
 231                 struct tc_taprio_qopt_queue_stats queue_stats;
 232                 /* TAPRIO_CMD_REPLACE */
 233                 struct {
 234                         struct tc_mqprio_qopt_offload mqprio;
 235                         struct netlink_ext_ack *extack;
 236                         ktime_t base_time;
 237                         u64 cycle_time;
 238                         u64 cycle_time_extension;
 239                         u32 max_sdu[TC_MAX_QUEUE];
 240
 241                         size_t num_entries;
 242                         struct tc_taprio_sched_entry entries[];
 243                 };
 244         };
 245 };
 246
 247 #if IS_ENABLED(CONFIG_NET_SCH_TAPRIO)
 248
 249 /* Reference counting */
 250 struct tc_taprio_qopt_offload *taprio_offload_get(struct tc_taprio_qopt_offload
 251                                                   *offload);
 252 void taprio_offload_free(struct tc_taprio_qopt_offload *offload);
 253
 254 #else
 255
 256 /* Reference counting */
 257 static inline struct tc_taprio_qopt_offload *
 258 taprio_offload_get(struct tc_taprio_qopt_offload *offload)
 259 {
 260         return NULL;
 261 }
 262
 263 static inline void taprio_offload_free(struct tc_taprio_qopt_offload *offload)
 264 {
 265 }
 266
 267 #endif
 268
 269 /* Ensure skb_mstamp_ns, which might have been populated with the txtime, is
 270  * not mistaken for a software timestamp, because this will otherwise prevent
 271  * the dispatch of hardware timestamps to the socket.
 272  */
 273 static inline void skb_txtime_consumed(struct sk_buff *skb)
 274 {
 275         skb->tstamp = ktime_set(0, 0);
 276 }
 277
 278 struct tc_skb_cb {
 279         struct qdisc_skb_cb qdisc_cb;
 280
 281         u16 mru;
 282         u8 post_ct:1;
 283         u8 post_ct_snat:1;
 284         u8 post_ct_dnat:1;
 285         u16 zone; /* Only valid if post_ct = true */
 286 };
 287
 288 static inline struct tc_skb_cb *tc_skb_cb(const struct sk_buff *skb)
 289 {
 290         struct tc_skb_cb *cb = (struct tc_skb_cb *)skb->cb;
 291
 292         BUILD_BUG_ON(sizeof(*cb) > sizeof_field(struct sk_buff, cb));
 293         return cb;
 294 }
 295
 296 static inline bool tc_qdisc_stats_dump(struct Qdisc *sch,
 297                                        unsigned long cl,
 298                                        struct qdisc_walker *arg)
 299 {
 300         if (arg->count >= arg->skip && arg->fn(sch, cl, arg) < 0) {
 301                 arg->stop = 1;
 302                 return false;
 303         }
 304
 305         arg->count++;
 306         return true;
 307 }
 308
 309 #endif