Merge branch 'master' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net-2.6
[linux-2.6] / net / mac80211 / wme.c
1 /*
2  * Copyright 2004, Instant802 Networks, Inc.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6  * published by the Free Software Foundation.
7  */
8
9 #include <linux/netdevice.h>
10 #include <linux/skbuff.h>
11 #include <linux/module.h>
12 #include <linux/if_arp.h>
13 #include <linux/types.h>
14 #include <net/ip.h>
15 #include <net/pkt_sched.h>
16
17 #include <net/mac80211.h>
18 #include "ieee80211_i.h"
19 #include "wme.h"
20
21 static inline int WLAN_FC_IS_QOS_DATA(u16 fc)
22 {
23         return (fc & 0x8C) == 0x88;
24 }
25
26
27 ieee80211_txrx_result
28 ieee80211_rx_h_parse_qos(struct ieee80211_txrx_data *rx)
29 {
30         u8 *data = rx->skb->data;
31         int tid;
32
33         /* does the frame have a qos control field? */
34         if (WLAN_FC_IS_QOS_DATA(rx->fc)) {
35                 u8 *qc = data + ieee80211_get_hdrlen(rx->fc) - QOS_CONTROL_LEN;
36                 /* frame has qos control */
37                 tid = qc[0] & QOS_CONTROL_TID_MASK;
38         } else {
39                 if (unlikely((rx->fc & IEEE80211_FCTL_FTYPE) == IEEE80211_FTYPE_MGMT)) {
40                         /* Separate TID for management frames */
41                         tid = NUM_RX_DATA_QUEUES - 1;
42                 } else {
43                         /* no qos control present */
44                         tid = 0; /* 802.1d - Best Effort */
45                 }
46         }
47 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUG_COUNTERS
48         I802_DEBUG_INC(rx->local->wme_rx_queue[tid]);
49         if (rx->sta) {
50                 I802_DEBUG_INC(rx->sta->wme_rx_queue[tid]);
51         }
52 #endif /* CONFIG_MAC80211_DEBUG_COUNTERS */
53
54         rx->u.rx.queue = tid;
55         /* Set skb->priority to 1d tag if highest order bit of TID is not set.
56          * For now, set skb->priority to 0 for other cases. */
57         rx->skb->priority = (tid > 7) ? 0 : tid;
58
59         return TXRX_CONTINUE;
60 }
61
62
63 ieee80211_txrx_result
64 ieee80211_rx_h_remove_qos_control(struct ieee80211_txrx_data *rx)
65 {
66         u16 fc = rx->fc;
67         u8 *data = rx->skb->data;
68         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) data;
69
70         if (!WLAN_FC_IS_QOS_DATA(fc))
71                 return TXRX_CONTINUE;
72
73         /* remove the qos control field, update frame type and meta-data */
74         memmove(data + 2, data, ieee80211_get_hdrlen(fc) - 2);
75         hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb_pull(rx->skb, 2);
76         /* change frame type to non QOS */
77         rx->fc = fc &= ~IEEE80211_STYPE_QOS_DATA;
78         hdr->frame_control = cpu_to_le16(fc);
79
80         return TXRX_CONTINUE;
81 }
82
83
84 #ifdef CONFIG_NET_SCHED
85 /* maximum number of hardware queues we support. */
86 #define TC_80211_MAX_QUEUES 8
87
88 struct ieee80211_sched_data
89 {
90         struct tcf_proto *filter_list;
91         struct Qdisc *queues[TC_80211_MAX_QUEUES];
92         struct sk_buff_head requeued[TC_80211_MAX_QUEUES];
93 };
94
95
96 /* given a data frame determine the 802.1p/1d tag to use */
97 static inline unsigned classify_1d(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *qd)
98 {
99         struct iphdr *ip;
100         int dscp;
101         int offset;
102
103         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
104         struct tcf_result res = { -1, 0 };
105
106         /* if there is a user set filter list, call out to that */
107         if (q->filter_list) {
108                 tc_classify(skb, q->filter_list, &res);
109                 if (res.class != -1)
110                         return res.class;
111         }
112
113         /* skb->priority values from 256->263 are magic values to
114          * directly indicate a specific 802.1d priority.
115          * This is used to allow 802.1d priority to be passed directly in
116          * from VLAN tags, etc. */
117         if (skb->priority >= 256 && skb->priority <= 263)
118                 return skb->priority - 256;
119
120         /* check there is a valid IP header present */
121         offset = ieee80211_get_hdrlen_from_skb(skb) + 8 /* LLC + proto */;
122         if (skb->protocol != __constant_htons(ETH_P_IP) ||
123             skb->len < offset + sizeof(*ip))
124                 return 0;
125
126         ip = (struct iphdr *) (skb->data + offset);
127
128         dscp = ip->tos & 0xfc;
129         if (dscp & 0x1c)
130                 return 0;
131         return dscp >> 5;
132 }
133
134
135 static inline int wme_downgrade_ac(struct sk_buff *skb)
136 {
137         switch (skb->priority) {
138         case 6:
139         case 7:
140                 skb->priority = 5; /* VO -> VI */
141                 return 0;
142         case 4:
143         case 5:
144                 skb->priority = 3; /* VI -> BE */
145                 return 0;
146         case 0:
147         case 3:
148                 skb->priority = 2; /* BE -> BK */
149                 return 0;
150         default:
151                 return -1;
152         }
153 }
154
155
156 /* positive return value indicates which queue to use
157  * negative return value indicates to drop the frame */
158 static inline int classify80211(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *qd)
159 {
160         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
161         struct ieee80211_tx_packet_data *pkt_data =
162                 (struct ieee80211_tx_packet_data *) skb->cb;
163         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
164         unsigned short fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
165         int qos;
166         const int ieee802_1d_to_ac[8] = { 2, 3, 3, 2, 1, 1, 0, 0 };
167
168         /* see if frame is data or non data frame */
169         if (unlikely((fc & IEEE80211_FCTL_FTYPE) != IEEE80211_FTYPE_DATA)) {
170                 /* management frames go on AC_VO queue, but are sent
171                 * without QoS control fields */
172                 return IEEE80211_TX_QUEUE_DATA0;
173         }
174
175         if (unlikely(pkt_data->mgmt_iface)) {
176                 /* Data frames from hostapd (mainly, EAPOL) use AC_VO
177                 * and they will include QoS control fields if
178                 * the target STA is using WME. */
179                 skb->priority = 7;
180                 return ieee802_1d_to_ac[skb->priority];
181         }
182
183         /* is this a QoS frame? */
184         qos = fc & IEEE80211_STYPE_QOS_DATA;
185
186         if (!qos) {
187                 skb->priority = 0; /* required for correct WPA/11i MIC */
188                 return ieee802_1d_to_ac[skb->priority];
189         }
190
191         /* use the data classifier to determine what 802.1d tag the
192         * data frame has */
193         skb->priority = classify_1d(skb, qd);
194
195         /* incase we are a client verify acm is not set for this ac */
196         while (unlikely(local->wmm_acm & BIT(skb->priority))) {
197                 if (wme_downgrade_ac(skb)) {
198                         /* No AC with lower priority has acm=0,
199                         * drop packet. */
200                         return -1;
201                 }
202         }
203
204         /* look up which queue to use for frames with this 1d tag */
205         return ieee802_1d_to_ac[skb->priority];
206 }
207
208
209 static int wme_qdiscop_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc* qd)
210 {
211         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
212         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
213         struct ieee80211_tx_packet_data *pkt_data =
214                 (struct ieee80211_tx_packet_data *) skb->cb;
215         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
216         unsigned short fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
217         struct Qdisc *qdisc;
218         int err, queue;
219
220         if (pkt_data->requeue) {
221                 skb_queue_tail(&q->requeued[pkt_data->queue], skb);
222                 qd->q.qlen++;
223                 return 0;
224         }
225
226         queue = classify80211(skb, qd);
227
228         /* now we know the 1d priority, fill in the QoS header if there is one
229          */
230         if (WLAN_FC_IS_QOS_DATA(fc)) {
231                 u8 *p = skb->data + ieee80211_get_hdrlen(fc) - 2;
232                 u8 qos_hdr = skb->priority & QOS_CONTROL_TAG1D_MASK;
233                 if (local->wifi_wme_noack_test)
234                         qos_hdr |= QOS_CONTROL_ACK_POLICY_NOACK <<
235                                         QOS_CONTROL_ACK_POLICY_SHIFT;
236                 /* qos header is 2 bytes, second reserved */
237                 *p = qos_hdr;
238                 p++;
239                 *p = 0;
240         }
241
242         if (unlikely(queue >= local->hw.queues)) {
243 #if 0
244                 if (net_ratelimit()) {
245                         printk(KERN_DEBUG "%s - queue=%d (hw does not "
246                                "support) -> %d\n",
247                                __func__, queue, local->hw.queues - 1);
248                 }
249 #endif
250                 queue = local->hw.queues - 1;
251         }
252
253         if (unlikely(queue < 0)) {
254                         kfree_skb(skb);
255                         err = NET_XMIT_DROP;
256         } else {
257                 pkt_data->queue = (unsigned int) queue;
258                 qdisc = q->queues[queue];
259                 err = qdisc->enqueue(skb, qdisc);
260                 if (err == NET_XMIT_SUCCESS) {
261                         qd->q.qlen++;
262                         qd->bstats.bytes += skb->len;
263                         qd->bstats.packets++;
264                         return NET_XMIT_SUCCESS;
265                 }
266         }
267         qd->qstats.drops++;
268         return err;
269 }
270
271
272 /* TODO: clean up the cases where master_hard_start_xmit
273  * returns non 0 - it shouldn't ever do that. Once done we
274  * can remove this function */
275 static int wme_qdiscop_requeue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc* qd)
276 {
277         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
278         struct ieee80211_tx_packet_data *pkt_data =
279                 (struct ieee80211_tx_packet_data *) skb->cb;
280         struct Qdisc *qdisc;
281         int err;
282
283         /* we recorded which queue to use earlier! */
284         qdisc = q->queues[pkt_data->queue];
285
286         if ((err = qdisc->ops->requeue(skb, qdisc)) == 0) {
287                 qd->q.qlen++;
288                 return 0;
289         }
290         qd->qstats.drops++;
291         return err;
292 }
293
294
295 static struct sk_buff *wme_qdiscop_dequeue(struct Qdisc* qd)
296 {
297         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
298         struct net_device *dev = qd->dev;
299         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(dev->ieee80211_ptr);
300         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
301         struct sk_buff *skb;
302         struct Qdisc *qdisc;
303         int queue;
304
305         /* check all the h/w queues in numeric/priority order */
306         for (queue = 0; queue < hw->queues; queue++) {
307                 /* see if there is room in this hardware queue */
308                 if (test_bit(IEEE80211_LINK_STATE_XOFF,
309                              &local->state[queue]) ||
310                     test_bit(IEEE80211_LINK_STATE_PENDING,
311                              &local->state[queue]))
312                         continue;
313
314                 /* there is space - try and get a frame */
315                 skb = skb_dequeue(&q->requeued[queue]);
316                 if (skb) {
317                         qd->q.qlen--;
318                         return skb;
319                 }
320
321                 qdisc = q->queues[queue];
322                 skb = qdisc->dequeue(qdisc);
323                 if (skb) {
324                         qd->q.qlen--;
325                         return skb;
326                 }
327         }
328         /* returning a NULL here when all the h/w queues are full means we
329          * never need to call netif_stop_queue in the driver */
330         return NULL;
331 }
332
333
334 static void wme_qdiscop_reset(struct Qdisc* qd)
335 {
336         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
337         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
338         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
339         int queue;
340
341         /* QUESTION: should we have some hardware flush functionality here? */
342
343         for (queue = 0; queue < hw->queues; queue++) {
344                 skb_queue_purge(&q->requeued[queue]);
345                 qdisc_reset(q->queues[queue]);
346         }
347         qd->q.qlen = 0;
348 }
349
350
351 static void wme_qdiscop_destroy(struct Qdisc* qd)
352 {
353         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
354         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
355         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
356         int queue;
357
358         tcf_destroy_chain(q->filter_list);
359         q->filter_list = NULL;
360
361         for (queue=0; queue < hw->queues; queue++) {
362                 skb_queue_purge(&q->requeued[queue]);
363                 qdisc_destroy(q->queues[queue]);
364                 q->queues[queue] = &noop_qdisc;
365         }
366 }
367
368
369 /* called whenever parameters are updated on existing qdisc */
370 static int wme_qdiscop_tune(struct Qdisc *qd, struct rtattr *opt)
371 {
372 /*      struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
373 */
374         /* check our options block is the right size */
375         /* copy any options to our local structure */
376 /*      Ignore options block for now - always use static mapping
377         struct tc_ieee80211_qopt *qopt = RTA_DATA(opt);
378
379         if (opt->rta_len < RTA_LENGTH(sizeof(*qopt)))
380                 return -EINVAL;
381         memcpy(q->tag2queue, qopt->tag2queue, sizeof(qopt->tag2queue));
382 */
383         return 0;
384 }
385
386
387 /* called during initial creation of qdisc on device */
388 static int wme_qdiscop_init(struct Qdisc *qd, struct rtattr *opt)
389 {
390         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
391         struct net_device *dev = qd->dev;
392         struct ieee80211_local *local;
393         int queues;
394         int err = 0, i;
395
396         /* check that device is a mac80211 device */
397         if (!dev->ieee80211_ptr ||
398             dev->ieee80211_ptr->wiphy->privid != mac80211_wiphy_privid)
399                 return -EINVAL;
400
401         /* check this device is an ieee80211 master type device */
402         if (dev->type != ARPHRD_IEEE80211)
403                 return -EINVAL;
404
405         /* check that there is no qdisc currently attached to device
406          * this ensures that we will be the root qdisc. (I can't find a better
407          * way to test this explicitly) */
408         if (dev->qdisc_sleeping != &noop_qdisc)
409                 return -EINVAL;
410
411         if (qd->flags & TCQ_F_INGRESS)
412                 return -EINVAL;
413
414         local = wdev_priv(dev->ieee80211_ptr);
415         queues = local->hw.queues;
416
417         /* if options were passed in, set them */
418         if (opt) {
419                 err = wme_qdiscop_tune(qd, opt);
420         }
421
422         /* create child queues */
423         for (i = 0; i < queues; i++) {
424                 skb_queue_head_init(&q->requeued[i]);
425                 q->queues[i] = qdisc_create_dflt(qd->dev, &pfifo_qdisc_ops,
426                                                  qd->handle);
427                 if (!q->queues[i]) {
428                         q->queues[i] = &noop_qdisc;
429                         printk(KERN_ERR "%s child qdisc %i creation failed", dev->name, i);
430                 }
431         }
432
433         return err;
434 }
435
436 static int wme_qdiscop_dump(struct Qdisc *qd, struct sk_buff *skb)
437 {
438 /*      struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
439         unsigned char *p = skb->tail;
440         struct tc_ieee80211_qopt opt;
441
442         memcpy(&opt.tag2queue, q->tag2queue, TC_80211_MAX_TAG + 1);
443         RTA_PUT(skb, TCA_OPTIONS, sizeof(opt), &opt);
444 */      return skb->len;
445 /*
446 rtattr_failure:
447         skb_trim(skb, p - skb->data);*/
448         return -1;
449 }
450
451
452 static int wme_classop_graft(struct Qdisc *qd, unsigned long arg,
453                              struct Qdisc *new, struct Qdisc **old)
454 {
455         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
456         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
457         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
458         unsigned long queue = arg - 1;
459
460         if (queue >= hw->queues)
461                 return -EINVAL;
462
463         if (!new)
464                 new = &noop_qdisc;
465
466         sch_tree_lock(qd);
467         *old = q->queues[queue];
468         q->queues[queue] = new;
469         qdisc_reset(*old);
470         sch_tree_unlock(qd);
471
472         return 0;
473 }
474
475
476 static struct Qdisc *
477 wme_classop_leaf(struct Qdisc *qd, unsigned long arg)
478 {
479         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
480         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
481         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
482         unsigned long queue = arg - 1;
483
484         if (queue >= hw->queues)
485                 return NULL;
486
487         return q->queues[queue];
488 }
489
490
491 static unsigned long wme_classop_get(struct Qdisc *qd, u32 classid)
492 {
493         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
494         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
495         unsigned long queue = TC_H_MIN(classid);
496
497         if (queue - 1 >= hw->queues)
498                 return 0;
499
500         return queue;
501 }
502
503
504 static unsigned long wme_classop_bind(struct Qdisc *qd, unsigned long parent,
505                                       u32 classid)
506 {
507         return wme_classop_get(qd, classid);
508 }
509
510
511 static void wme_classop_put(struct Qdisc *q, unsigned long cl)
512 {
513 }
514
515
516 static int wme_classop_change(struct Qdisc *qd, u32 handle, u32 parent,
517                               struct rtattr **tca, unsigned long *arg)
518 {
519         unsigned long cl = *arg;
520         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
521         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
522
523         if (cl - 1 > hw->queues)
524                 return -ENOENT;
525
526         /* TODO: put code to program hardware queue parameters here,
527          * to allow programming from tc command line */
528
529         return 0;
530 }
531
532
533 /* we don't support deleting hardware queues
534  * when we add WMM-SA support - TSPECs may be deleted here */
535 static int wme_classop_delete(struct Qdisc *qd, unsigned long cl)
536 {
537         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
538         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
539
540         if (cl - 1 > hw->queues)
541                 return -ENOENT;
542         return 0;
543 }
544
545
546 static int wme_classop_dump_class(struct Qdisc *qd, unsigned long cl,
547                                   struct sk_buff *skb, struct tcmsg *tcm)
548 {
549         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
550         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
551         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
552
553         if (cl - 1 > hw->queues)
554                 return -ENOENT;
555         tcm->tcm_handle = TC_H_MIN(cl);
556         tcm->tcm_parent = qd->handle;
557         tcm->tcm_info = q->queues[cl-1]->handle; /* do we need this? */
558         return 0;
559 }
560
561
562 static void wme_classop_walk(struct Qdisc *qd, struct qdisc_walker *arg)
563 {
564         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
565         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
566         int queue;
567
568         if (arg->stop)
569                 return;
570
571         for (queue = 0; queue < hw->queues; queue++) {
572                 if (arg->count < arg->skip) {
573                         arg->count++;
574                         continue;
575                 }
576                 /* we should return classids for our internal queues here
577                  * as well as the external ones */
578                 if (arg->fn(qd, queue+1, arg) < 0) {
579                         arg->stop = 1;
580                         break;
581                 }
582                 arg->count++;
583         }
584 }
585
586
587 static struct tcf_proto ** wme_classop_find_tcf(struct Qdisc *qd,
588                                                 unsigned long cl)
589 {
590         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
591
592         if (cl)
593                 return NULL;
594
595         return &q->filter_list;
596 }
597
598
599 /* this qdisc is classful (i.e. has classes, some of which may have leaf qdiscs attached)
600  * - these are the operations on the classes */
601 static struct Qdisc_class_ops class_ops =
602 {
603         .graft = wme_classop_graft,
604         .leaf = wme_classop_leaf,
605
606         .get = wme_classop_get,
607         .put = wme_classop_put,
608         .change = wme_classop_change,
609         .delete = wme_classop_delete,
610         .walk = wme_classop_walk,
611
612         .tcf_chain = wme_classop_find_tcf,
613         .bind_tcf = wme_classop_bind,
614         .unbind_tcf = wme_classop_put,
615
616         .dump = wme_classop_dump_class,
617 };
618
619
620 /* queueing discipline operations */
621 static struct Qdisc_ops wme_qdisc_ops =
622 {
623         .next = NULL,
624         .cl_ops = &class_ops,
625         .id = "ieee80211",
626         .priv_size = sizeof(struct ieee80211_sched_data),
627
628         .enqueue = wme_qdiscop_enqueue,
629         .dequeue = wme_qdiscop_dequeue,
630         .requeue = wme_qdiscop_requeue,
631         .drop = NULL, /* drop not needed since we are always the root qdisc */
632
633         .init = wme_qdiscop_init,
634         .reset = wme_qdiscop_reset,
635         .destroy = wme_qdiscop_destroy,
636         .change = wme_qdiscop_tune,
637
638         .dump = wme_qdiscop_dump,
639 };
640
641
642 void ieee80211_install_qdisc(struct net_device *dev)
643 {
644         struct Qdisc *qdisc;
645
646         qdisc = qdisc_create_dflt(dev, &wme_qdisc_ops, TC_H_ROOT);
647         if (!qdisc) {
648                 printk(KERN_ERR "%s: qdisc installation failed\n", dev->name);
649                 return;
650         }
651
652         /* same handle as would be allocated by qdisc_alloc_handle() */
653         qdisc->handle = 0x80010000;
654
655         qdisc_lock_tree(dev);
656         list_add_tail(&qdisc->list, &dev->qdisc_list);
657         dev->qdisc_sleeping = qdisc;
658         qdisc_unlock_tree(dev);
659 }
660
661
662 int ieee80211_qdisc_installed(struct net_device *dev)
663 {
664         return dev->qdisc_sleeping->ops == &wme_qdisc_ops;
665 }
666
667
668 int ieee80211_wme_register(void)
669 {
670         return register_qdisc(&wme_qdisc_ops);
671 }
672
673
674 void ieee80211_wme_unregister(void)
675 {
676         unregister_qdisc(&wme_qdisc_ops);
677 }
678 #endif /* CONFIG_NET_SCHED */