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[linux-2.6-omap-h63xx.git] / 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 /* maximum number of hardware queues we support. */
22 #define TC_80211_MAX_QUEUES 8
23
24 struct ieee80211_sched_data
25 {
26         struct tcf_proto *filter_list;
27         struct Qdisc *queues[TC_80211_MAX_QUEUES];
28         struct sk_buff_head requeued[TC_80211_MAX_QUEUES];
29 };
30
31
32 /* given a data frame determine the 802.1p/1d tag to use */
33 static inline unsigned classify_1d(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *qd)
34 {
35         struct iphdr *ip;
36         int dscp;
37         int offset;
38
39         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
40         struct tcf_result res = { -1, 0 };
41
42         /* if there is a user set filter list, call out to that */
43         if (q->filter_list) {
44                 tc_classify(skb, q->filter_list, &res);
45                 if (res.class != -1)
46                         return res.class;
47         }
48
49         /* skb->priority values from 256->263 are magic values to
50          * directly indicate a specific 802.1d priority.
51          * This is used to allow 802.1d priority to be passed directly in
52          * from VLAN tags, etc. */
53         if (skb->priority >= 256 && skb->priority <= 263)
54                 return skb->priority - 256;
55
56         /* check there is a valid IP header present */
57         offset = ieee80211_get_hdrlen_from_skb(skb) + 8 /* LLC + proto */;
58         if (skb->protocol != __constant_htons(ETH_P_IP) ||
59             skb->len < offset + sizeof(*ip))
60                 return 0;
61
62         ip = (struct iphdr *) (skb->data + offset);
63
64         dscp = ip->tos & 0xfc;
65         if (dscp & 0x1c)
66                 return 0;
67         return dscp >> 5;
68 }
69
70
71 static inline int wme_downgrade_ac(struct sk_buff *skb)
72 {
73         switch (skb->priority) {
74         case 6:
75         case 7:
76                 skb->priority = 5; /* VO -> VI */
77                 return 0;
78         case 4:
79         case 5:
80                 skb->priority = 3; /* VI -> BE */
81                 return 0;
82         case 0:
83         case 3:
84                 skb->priority = 2; /* BE -> BK */
85                 return 0;
86         default:
87                 return -1;
88         }
89 }
90
91
92 /* positive return value indicates which queue to use
93  * negative return value indicates to drop the frame */
94 static inline int classify80211(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *qd)
95 {
96         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
97         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
98         unsigned short fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
99         int qos;
100         const int ieee802_1d_to_ac[8] = { 2, 3, 3, 2, 1, 1, 0, 0 };
101
102         /* see if frame is data or non data frame */
103         if (unlikely((fc & IEEE80211_FCTL_FTYPE) != IEEE80211_FTYPE_DATA)) {
104                 /* management frames go on AC_VO queue, but are sent
105                 * without QoS control fields */
106                 return IEEE80211_TX_QUEUE_DATA0;
107         }
108
109         if (0 /* injected */) {
110                 /* use AC from radiotap */
111         }
112
113         /* is this a QoS frame? */
114         qos = fc & IEEE80211_STYPE_QOS_DATA;
115
116         if (!qos) {
117                 skb->priority = 0; /* required for correct WPA/11i MIC */
118                 return ieee802_1d_to_ac[skb->priority];
119         }
120
121         /* use the data classifier to determine what 802.1d tag the
122          * data frame has */
123         skb->priority = classify_1d(skb, qd);
124
125         /* in case we are a client verify acm is not set for this ac */
126         while (unlikely(local->wmm_acm & BIT(skb->priority))) {
127                 if (wme_downgrade_ac(skb)) {
128                         /* No AC with lower priority has acm=0, drop packet. */
129                         return -1;
130                 }
131         }
132
133         /* look up which queue to use for frames with this 1d tag */
134         return ieee802_1d_to_ac[skb->priority];
135 }
136
137
138 static int wme_qdiscop_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc* qd)
139 {
140         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
141         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
142         struct ieee80211_tx_packet_data *pkt_data =
143                 (struct ieee80211_tx_packet_data *) skb->cb;
144         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
145         unsigned short fc = le16_to_cpu(hdr->frame_control);
146         struct Qdisc *qdisc;
147         int err, queue;
148
149         if (pkt_data->flags & IEEE80211_TXPD_REQUEUE) {
150                 skb_queue_tail(&q->requeued[pkt_data->queue], skb);
151                 qd->q.qlen++;
152                 return 0;
153         }
154
155         queue = classify80211(skb, qd);
156
157         /* now we know the 1d priority, fill in the QoS header if there is one
158          */
159         if (WLAN_FC_IS_QOS_DATA(fc)) {
160                 u8 *p = skb->data + ieee80211_get_hdrlen(fc) - 2;
161                 u8 qos_hdr = skb->priority & QOS_CONTROL_TAG1D_MASK;
162                 if (local->wifi_wme_noack_test)
163                         qos_hdr |= QOS_CONTROL_ACK_POLICY_NOACK <<
164                                         QOS_CONTROL_ACK_POLICY_SHIFT;
165                 /* qos header is 2 bytes, second reserved */
166                 *p = qos_hdr;
167                 p++;
168                 *p = 0;
169         }
170
171         if (unlikely(queue >= local->hw.queues)) {
172 #if 0
173                 if (net_ratelimit()) {
174                         printk(KERN_DEBUG "%s - queue=%d (hw does not "
175                                "support) -> %d\n",
176                                __func__, queue, local->hw.queues - 1);
177                 }
178 #endif
179                 queue = local->hw.queues - 1;
180         }
181
182         if (unlikely(queue < 0)) {
183                         kfree_skb(skb);
184                         err = NET_XMIT_DROP;
185         } else {
186                 pkt_data->queue = (unsigned int) queue;
187                 qdisc = q->queues[queue];
188                 err = qdisc->enqueue(skb, qdisc);
189                 if (err == NET_XMIT_SUCCESS) {
190                         qd->q.qlen++;
191                         qd->bstats.bytes += skb->len;
192                         qd->bstats.packets++;
193                         return NET_XMIT_SUCCESS;
194                 }
195         }
196         qd->qstats.drops++;
197         return err;
198 }
199
200
201 /* TODO: clean up the cases where master_hard_start_xmit
202  * returns non 0 - it shouldn't ever do that. Once done we
203  * can remove this function */
204 static int wme_qdiscop_requeue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc* qd)
205 {
206         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
207         struct ieee80211_tx_packet_data *pkt_data =
208                 (struct ieee80211_tx_packet_data *) skb->cb;
209         struct Qdisc *qdisc;
210         int err;
211
212         /* we recorded which queue to use earlier! */
213         qdisc = q->queues[pkt_data->queue];
214
215         if ((err = qdisc->ops->requeue(skb, qdisc)) == 0) {
216                 qd->q.qlen++;
217                 return 0;
218         }
219         qd->qstats.drops++;
220         return err;
221 }
222
223
224 static struct sk_buff *wme_qdiscop_dequeue(struct Qdisc* qd)
225 {
226         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
227         struct net_device *dev = qd->dev;
228         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(dev->ieee80211_ptr);
229         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
230         struct sk_buff *skb;
231         struct Qdisc *qdisc;
232         int queue;
233
234         /* check all the h/w queues in numeric/priority order */
235         for (queue = 0; queue < hw->queues; queue++) {
236                 /* see if there is room in this hardware queue */
237                 if (test_bit(IEEE80211_LINK_STATE_XOFF,
238                              &local->state[queue]) ||
239                     test_bit(IEEE80211_LINK_STATE_PENDING,
240                              &local->state[queue]))
241                         continue;
242
243                 /* there is space - try and get a frame */
244                 skb = skb_dequeue(&q->requeued[queue]);
245                 if (skb) {
246                         qd->q.qlen--;
247                         return skb;
248                 }
249
250                 qdisc = q->queues[queue];
251                 skb = qdisc->dequeue(qdisc);
252                 if (skb) {
253                         qd->q.qlen--;
254                         return skb;
255                 }
256         }
257         /* returning a NULL here when all the h/w queues are full means we
258          * never need to call netif_stop_queue in the driver */
259         return NULL;
260 }
261
262
263 static void wme_qdiscop_reset(struct Qdisc* qd)
264 {
265         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
266         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
267         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
268         int queue;
269
270         /* QUESTION: should we have some hardware flush functionality here? */
271
272         for (queue = 0; queue < hw->queues; queue++) {
273                 skb_queue_purge(&q->requeued[queue]);
274                 qdisc_reset(q->queues[queue]);
275         }
276         qd->q.qlen = 0;
277 }
278
279
280 static void wme_qdiscop_destroy(struct Qdisc* qd)
281 {
282         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
283         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
284         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
285         int queue;
286
287         tcf_destroy_chain(q->filter_list);
288         q->filter_list = NULL;
289
290         for (queue=0; queue < hw->queues; queue++) {
291                 skb_queue_purge(&q->requeued[queue]);
292                 qdisc_destroy(q->queues[queue]);
293                 q->queues[queue] = &noop_qdisc;
294         }
295 }
296
297
298 /* called whenever parameters are updated on existing qdisc */
299 static int wme_qdiscop_tune(struct Qdisc *qd, struct rtattr *opt)
300 {
301 /*      struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
302 */
303         /* check our options block is the right size */
304         /* copy any options to our local structure */
305 /*      Ignore options block for now - always use static mapping
306         struct tc_ieee80211_qopt *qopt = RTA_DATA(opt);
307
308         if (opt->rta_len < RTA_LENGTH(sizeof(*qopt)))
309                 return -EINVAL;
310         memcpy(q->tag2queue, qopt->tag2queue, sizeof(qopt->tag2queue));
311 */
312         return 0;
313 }
314
315
316 /* called during initial creation of qdisc on device */
317 static int wme_qdiscop_init(struct Qdisc *qd, struct rtattr *opt)
318 {
319         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
320         struct net_device *dev = qd->dev;
321         struct ieee80211_local *local;
322         int queues;
323         int err = 0, i;
324
325         /* check that device is a mac80211 device */
326         if (!dev->ieee80211_ptr ||
327             dev->ieee80211_ptr->wiphy->privid != mac80211_wiphy_privid)
328                 return -EINVAL;
329
330         /* check this device is an ieee80211 master type device */
331         if (dev->type != ARPHRD_IEEE80211)
332                 return -EINVAL;
333
334         /* check that there is no qdisc currently attached to device
335          * this ensures that we will be the root qdisc. (I can't find a better
336          * way to test this explicitly) */
337         if (dev->qdisc_sleeping != &noop_qdisc)
338                 return -EINVAL;
339
340         if (qd->flags & TCQ_F_INGRESS)
341                 return -EINVAL;
342
343         local = wdev_priv(dev->ieee80211_ptr);
344         queues = local->hw.queues;
345
346         /* if options were passed in, set them */
347         if (opt) {
348                 err = wme_qdiscop_tune(qd, opt);
349         }
350
351         /* create child queues */
352         for (i = 0; i < queues; i++) {
353                 skb_queue_head_init(&q->requeued[i]);
354                 q->queues[i] = qdisc_create_dflt(qd->dev, &pfifo_qdisc_ops,
355                                                  qd->handle);
356                 if (!q->queues[i]) {
357                         q->queues[i] = &noop_qdisc;
358                         printk(KERN_ERR "%s child qdisc %i creation failed", dev->name, i);
359                 }
360         }
361
362         return err;
363 }
364
365 static int wme_qdiscop_dump(struct Qdisc *qd, struct sk_buff *skb)
366 {
367 /*      struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
368         unsigned char *p = skb->tail;
369         struct tc_ieee80211_qopt opt;
370
371         memcpy(&opt.tag2queue, q->tag2queue, TC_80211_MAX_TAG + 1);
372         RTA_PUT(skb, TCA_OPTIONS, sizeof(opt), &opt);
373 */      return skb->len;
374 /*
375 rtattr_failure:
376         skb_trim(skb, p - skb->data);*/
377         return -1;
378 }
379
380
381 static int wme_classop_graft(struct Qdisc *qd, unsigned long arg,
382                              struct Qdisc *new, struct Qdisc **old)
383 {
384         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
385         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
386         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
387         unsigned long queue = arg - 1;
388
389         if (queue >= hw->queues)
390                 return -EINVAL;
391
392         if (!new)
393                 new = &noop_qdisc;
394
395         sch_tree_lock(qd);
396         *old = q->queues[queue];
397         q->queues[queue] = new;
398         qdisc_reset(*old);
399         sch_tree_unlock(qd);
400
401         return 0;
402 }
403
404
405 static struct Qdisc *
406 wme_classop_leaf(struct Qdisc *qd, unsigned long arg)
407 {
408         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
409         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
410         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
411         unsigned long queue = arg - 1;
412
413         if (queue >= hw->queues)
414                 return NULL;
415
416         return q->queues[queue];
417 }
418
419
420 static unsigned long wme_classop_get(struct Qdisc *qd, u32 classid)
421 {
422         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
423         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
424         unsigned long queue = TC_H_MIN(classid);
425
426         if (queue - 1 >= hw->queues)
427                 return 0;
428
429         return queue;
430 }
431
432
433 static unsigned long wme_classop_bind(struct Qdisc *qd, unsigned long parent,
434                                       u32 classid)
435 {
436         return wme_classop_get(qd, classid);
437 }
438
439
440 static void wme_classop_put(struct Qdisc *q, unsigned long cl)
441 {
442 }
443
444
445 static int wme_classop_change(struct Qdisc *qd, u32 handle, u32 parent,
446                               struct rtattr **tca, unsigned long *arg)
447 {
448         unsigned long cl = *arg;
449         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
450         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
451
452         if (cl - 1 > hw->queues)
453                 return -ENOENT;
454
455         /* TODO: put code to program hardware queue parameters here,
456          * to allow programming from tc command line */
457
458         return 0;
459 }
460
461
462 /* we don't support deleting hardware queues
463  * when we add WMM-SA support - TSPECs may be deleted here */
464 static int wme_classop_delete(struct Qdisc *qd, unsigned long cl)
465 {
466         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
467         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
468
469         if (cl - 1 > hw->queues)
470                 return -ENOENT;
471         return 0;
472 }
473
474
475 static int wme_classop_dump_class(struct Qdisc *qd, unsigned long cl,
476                                   struct sk_buff *skb, struct tcmsg *tcm)
477 {
478         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
479         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
480         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
481
482         if (cl - 1 > hw->queues)
483                 return -ENOENT;
484         tcm->tcm_handle = TC_H_MIN(cl);
485         tcm->tcm_parent = qd->handle;
486         tcm->tcm_info = q->queues[cl-1]->handle; /* do we need this? */
487         return 0;
488 }
489
490
491 static void wme_classop_walk(struct Qdisc *qd, struct qdisc_walker *arg)
492 {
493         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(qd->dev->ieee80211_ptr);
494         struct ieee80211_hw *hw = &local->hw;
495         int queue;
496
497         if (arg->stop)
498                 return;
499
500         for (queue = 0; queue < hw->queues; queue++) {
501                 if (arg->count < arg->skip) {
502                         arg->count++;
503                         continue;
504                 }
505                 /* we should return classids for our internal queues here
506                  * as well as the external ones */
507                 if (arg->fn(qd, queue+1, arg) < 0) {
508                         arg->stop = 1;
509                         break;
510                 }
511                 arg->count++;
512         }
513 }
514
515
516 static struct tcf_proto ** wme_classop_find_tcf(struct Qdisc *qd,
517                                                 unsigned long cl)
518 {
519         struct ieee80211_sched_data *q = qdisc_priv(qd);
520
521         if (cl)
522                 return NULL;
523
524         return &q->filter_list;
525 }
526
527
528 /* this qdisc is classful (i.e. has classes, some of which may have leaf qdiscs attached)
529  * - these are the operations on the classes */
530 static struct Qdisc_class_ops class_ops =
531 {
532         .graft = wme_classop_graft,
533         .leaf = wme_classop_leaf,
534
535         .get = wme_classop_get,
536         .put = wme_classop_put,
537         .change = wme_classop_change,
538         .delete = wme_classop_delete,
539         .walk = wme_classop_walk,
540
541         .tcf_chain = wme_classop_find_tcf,
542         .bind_tcf = wme_classop_bind,
543         .unbind_tcf = wme_classop_put,
544
545         .dump = wme_classop_dump_class,
546 };
547
548
549 /* queueing discipline operations */
550 static struct Qdisc_ops wme_qdisc_ops =
551 {
552         .next = NULL,
553         .cl_ops = &class_ops,
554         .id = "ieee80211",
555         .priv_size = sizeof(struct ieee80211_sched_data),
556
557         .enqueue = wme_qdiscop_enqueue,
558         .dequeue = wme_qdiscop_dequeue,
559         .requeue = wme_qdiscop_requeue,
560         .drop = NULL, /* drop not needed since we are always the root qdisc */
561
562         .init = wme_qdiscop_init,
563         .reset = wme_qdiscop_reset,
564         .destroy = wme_qdiscop_destroy,
565         .change = wme_qdiscop_tune,
566
567         .dump = wme_qdiscop_dump,
568 };
569
570
571 void ieee80211_install_qdisc(struct net_device *dev)
572 {
573         struct Qdisc *qdisc;
574
575         qdisc = qdisc_create_dflt(dev, &wme_qdisc_ops, TC_H_ROOT);
576         if (!qdisc) {
577                 printk(KERN_ERR "%s: qdisc installation failed\n", dev->name);
578                 return;
579         }
580
581         /* same handle as would be allocated by qdisc_alloc_handle() */
582         qdisc->handle = 0x80010000;
583
584         qdisc_lock_tree(dev);
585         list_add_tail(&qdisc->list, &dev->qdisc_list);
586         dev->qdisc_sleeping = qdisc;
587         qdisc_unlock_tree(dev);
588 }
589
590
591 int ieee80211_qdisc_installed(struct net_device *dev)
592 {
593         return dev->qdisc_sleeping->ops == &wme_qdisc_ops;
594 }
595
596
597 int ieee80211_wme_register(void)
598 {
599         return register_qdisc(&wme_qdisc_ops);
600 }
601
602
603 void ieee80211_wme_unregister(void)
604 {
605         unregister_qdisc(&wme_qdisc_ops);
606 }