net/mac80211/mesh.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008 open80211s Ltd.
   3  * Authors:    Luis Carlos Cobo <luisca@cozybit.com>
   4  *             Javier Cardona <javier@cozybit.com>
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   8  * published by the Free Software Foundation.
   9  */
  10
  11 #include "ieee80211_i.h"
  12 #include "mesh.h"
  13
  14 #define PP_OFFSET       1               /* Path Selection Protocol */
  15 #define PM_OFFSET       5               /* Path Selection Metric   */
  16 #define CC_OFFSET       9               /* Congestion Control Mode */
  17 #define CAPAB_OFFSET 17
  18 #define ACCEPT_PLINKS 0x80
  19
  20 int mesh_allocated;
  21 static struct kmem_cache *rm_cache;
  22
  23 void ieee80211s_init(void)
  24 {
  25         mesh_pathtbl_init();
  26         mesh_allocated = 1;
  27         rm_cache = kmem_cache_create("mesh_rmc", sizeof(struct rmc_entry),
  28                                      0, 0, NULL);
  29 }
  30
  31 void ieee80211s_stop(void)
  32 {
  33         mesh_pathtbl_unregister();
  34         kmem_cache_destroy(rm_cache);
  35 }
  36
  37 /**
  38  * mesh_matches_local - check if the config of a mesh point matches ours
  39  *
  40  * @ie: information elements of a management frame from the mesh peer
  41  * @dev: local mesh interface
  42  *
  43  * This function checks if the mesh configuration of a mesh point matches the
  44  * local mesh configuration, i.e. if both nodes belong to the same mesh network.
  45  */
  46 bool mesh_matches_local(struct ieee802_11_elems *ie, struct net_device *dev)
  47 {
  48         struct ieee80211_sub_if_data *sdata = IEEE80211_DEV_TO_SUB_IF(dev);
  49         struct ieee80211_if_sta *sta = &sdata->u.sta;
  50
  51         /*
  52          * As support for each feature is added, check for matching
  53          * - On mesh config capabilities
  54          *   - Power Save Support En
  55          *   - Sync support enabled
  56          *   - Sync support active
  57          *   - Sync support required from peer
  58          *   - MDA enabled
  59          * - Power management control on fc
  60          */
  61         if (sta->mesh_id_len == ie->mesh_id_len &&
  62                 memcmp(sta->mesh_id, ie->mesh_id, ie->mesh_id_len) == 0 &&
  63                 memcmp(sta->mesh_pp_id, ie->mesh_config + PP_OFFSET, 4) == 0 &&
  64                 memcmp(sta->mesh_pm_id, ie->mesh_config + PM_OFFSET, 4) == 0 &&
  65                 memcmp(sta->mesh_cc_id, ie->mesh_config + CC_OFFSET, 4) == 0)
  66                 return true;
  67
  68         return false;
  69 }
  70
  71 /**
  72  * mesh_peer_accepts_plinks - check if an mp is willing to establish peer links
  73  *
  74  * @ie: information elements of a management frame from the mesh peer
  75  * @dev: local mesh interface
  76  */
  77 bool mesh_peer_accepts_plinks(struct ieee802_11_elems *ie,
  78                               struct net_device *dev)
  79 {
  80         return (*(ie->mesh_config + CAPAB_OFFSET) & ACCEPT_PLINKS) != 0;
  81 }
  82
  83 /**
  84  * mesh_accept_plinks_update: update accepting_plink in local mesh beacons
  85  *
  86  * @sdata: mesh interface in which mesh beacons are going to be updated
  87  */
  88 void mesh_accept_plinks_update(struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
  89 {
  90         bool free_plinks;
  91
  92         /* In case mesh_plink_free_count > 0 and mesh_plinktbl_capacity == 0,
  93          * the mesh interface might be able to establish plinks with peers that
  94          * are already on the table but are not on PLINK_ESTAB state. However,
  95          * in general the mesh interface is not accepting peer link requests
  96          * from new peers, and that must be reflected in the beacon
  97          */
  98         free_plinks = mesh_plink_availables(sdata);
  99
 100         if (free_plinks != sdata->u.sta.accepting_plinks)
 101                 ieee80211_sta_timer((unsigned long) sdata);
 102 }
 103
 104 void mesh_ids_set_default(struct ieee80211_if_sta *sta)
 105 {
 106         u8 def_id[4] = {0x00, 0x0F, 0xAC, 0xff};
 107
 108         memcpy(sta->mesh_pp_id, def_id, 4);
 109         memcpy(sta->mesh_pm_id, def_id, 4);
 110         memcpy(sta->mesh_cc_id, def_id, 4);
 111 }
 112
 113 int mesh_rmc_init(struct net_device *dev)
 114 {
 115         struct ieee80211_sub_if_data *sdata = IEEE80211_DEV_TO_SUB_IF(dev);
 116         int i;
 117
 118         sdata->u.sta.rmc = kmalloc(sizeof(struct mesh_rmc), GFP_KERNEL);
 119         if (!sdata->u.sta.rmc)
 120                 return -ENOMEM;
 121         sdata->u.sta.rmc->idx_mask = RMC_BUCKETS - 1;
 122         for (i = 0; i < RMC_BUCKETS; i++)
 123                 INIT_LIST_HEAD(&sdata->u.sta.rmc->bucket[i].list);
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 void mesh_rmc_free(struct net_device *dev)
 128 {
 129         struct ieee80211_sub_if_data *sdata = IEEE80211_DEV_TO_SUB_IF(dev);
 130         struct mesh_rmc *rmc = sdata->u.sta.rmc;
 131         struct rmc_entry *p, *n;
 132         int i;
 133
 134         if (!sdata->u.sta.rmc)
 135                 return;
 136
 137         for (i = 0; i < RMC_BUCKETS; i++)
 138                 list_for_each_entry_safe(p, n, &rmc->bucket[i].list, list) {
 139                         list_del(&p->list);
 140                         kmem_cache_free(rm_cache, p);
 141                 }
 142
 143         kfree(rmc);
 144         sdata->u.sta.rmc = NULL;
 145 }
 146
 147 /**
 148  * mesh_rmc_check - Check frame in recent multicast cache and add if absent.
 149  *
 150  * @sa:         source address
 151  * @mesh_hdr:   mesh_header
 152  *
 153  * Returns: 0 if the frame is not in the cache, nonzero otherwise.
 154  *
 155  * Checks using the source address and the mesh sequence number if we have
 156  * received this frame lately. If the frame is not in the cache, it is added to
 157  * it.
 158  */
 159 int mesh_rmc_check(u8 *sa, struct ieee80211s_hdr *mesh_hdr,
 160                    struct net_device *dev)
 161 {
 162         struct ieee80211_sub_if_data *sdata = IEEE80211_DEV_TO_SUB_IF(dev);
 163         struct mesh_rmc *rmc = sdata->u.sta.rmc;
 164         u32 seqnum = 0;
 165         int entries = 0;
 166         u8 idx;
 167         struct rmc_entry *p, *n;
 168
 169         /* Don't care about endianness since only match matters */
 170         memcpy(&seqnum, mesh_hdr->seqnum, sizeof(mesh_hdr->seqnum));
 171         idx = mesh_hdr->seqnum[0] & rmc->idx_mask;
 172         list_for_each_entry_safe(p, n, &rmc->bucket[idx].list, list) {
 173                 ++entries;
 174                 if (time_after(jiffies, p->exp_time) ||
 175                                 (entries == RMC_QUEUE_MAX_LEN)) {
 176                         list_del(&p->list);
 177                         kmem_cache_free(rm_cache, p);
 178                         --entries;
 179                 } else if ((seqnum == p->seqnum)
 180                                 && (memcmp(sa, p->sa, ETH_ALEN) == 0))
 181                         return -1;
 182         }
 183
 184         p = kmem_cache_alloc(rm_cache, GFP_ATOMIC);
 185         if (!p) {
 186                 printk(KERN_DEBUG "o11s: could not allocate RMC entry\n");
 187                 return 0;
 188         }
 189         p->seqnum = seqnum;
 190         p->exp_time = jiffies + RMC_TIMEOUT;
 191         memcpy(p->sa, sa, ETH_ALEN);
 192         list_add(&p->list, &rmc->bucket[idx].list);
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 void mesh_mgmt_ies_add(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 197 {
 198         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(dev->ieee80211_ptr);
 199         struct ieee80211_sub_if_data *sdata = IEEE80211_DEV_TO_SUB_IF(dev);
 200         struct ieee80211_supported_band *sband;
 201         u8 *pos;
 202         int len, i, rate;
 203
 204         sband = local->hw.wiphy->bands[local->hw.conf.channel->band];
 205         len = sband->n_bitrates;
 206         if (len > 8)
 207                 len = 8;
 208         pos = skb_put(skb, len + 2);
 209         *pos++ = WLAN_EID_SUPP_RATES;
 210         *pos++ = len;
 211         for (i = 0; i < len; i++) {
 212                 rate = sband->bitrates[i].bitrate;
 213                 *pos++ = (u8) (rate / 5);
 214         }
 215
 216         if (sband->n_bitrates > len) {
 217                 pos = skb_put(skb, sband->n_bitrates - len + 2);
 218                 *pos++ = WLAN_EID_EXT_SUPP_RATES;
 219                 *pos++ = sband->n_bitrates - len;
 220                 for (i = len; i < sband->n_bitrates; i++) {
 221                         rate = sband->bitrates[i].bitrate;
 222                         *pos++ = (u8) (rate / 5);
 223                 }
 224         }
 225
 226         pos = skb_put(skb, 2 + sdata->u.sta.mesh_id_len);
 227         *pos++ = WLAN_EID_MESH_ID;
 228         *pos++ = sdata->u.sta.mesh_id_len;
 229         if (sdata->u.sta.mesh_id_len)
 230                 memcpy(pos, sdata->u.sta.mesh_id, sdata->u.sta.mesh_id_len);
 231
 232         pos = skb_put(skb, 21);
 233         *pos++ = WLAN_EID_MESH_CONFIG;
 234         *pos++ = MESH_CFG_LEN;
 235         /* Version */
 236         *pos++ = 1;
 237
 238         /* Active path selection protocol ID */
 239         memcpy(pos, sdata->u.sta.mesh_pp_id, 4);
 240         pos += 4;
 241
 242         /* Active path selection metric ID   */
 243         memcpy(pos, sdata->u.sta.mesh_pm_id, 4);
 244         pos += 4;
 245
 246         /* Congestion control mode identifier */
 247         memcpy(pos, sdata->u.sta.mesh_cc_id, 4);
 248         pos += 4;
 249
 250         /* Channel precedence:
 251          * Not running simple channel unification protocol
 252          */
 253         memset(pos, 0x00, 4);
 254         pos += 4;
 255
 256         /* Mesh capability */
 257         sdata->u.sta.accepting_plinks = mesh_plink_availables(sdata);
 258         *pos++ = sdata->u.sta.accepting_plinks ? ACCEPT_PLINKS : 0x00;
 259         *pos++ = 0x00;
 260
 261         return;
 262 }
 263
 264 u32 mesh_table_hash(u8 *addr, struct net_device *dev, struct mesh_table *tbl)
 265 {
 266         /* Use last four bytes of hw addr and interface index as hash index */
 267         return jhash_2words(*(u32 *)(addr+2), dev->ifindex, tbl->hash_rnd)
 268                 & tbl->hash_mask;
 269 }
 270
 271 u8 mesh_id_hash(u8 *mesh_id, int mesh_id_len)
 272 {
 273         if (!mesh_id_len)
 274                 return 1;
 275         else if (mesh_id_len == 1)
 276                 return (u8) mesh_id[0];
 277         else
 278                 return (u8) (mesh_id[0] + 2 * mesh_id[1]);
 279 }
 280
 281 struct mesh_table *mesh_table_alloc(int size_order)
 282 {
 283         int i;
 284         struct mesh_table *newtbl;
 285
 286         newtbl = kmalloc(sizeof(struct mesh_table), GFP_KERNEL);
 287         if (!newtbl)
 288                 return NULL;
 289
 290         newtbl->hash_buckets = kzalloc(sizeof(struct hlist_head) *
 291                         (1 << size_order), GFP_KERNEL);
 292
 293         if (!newtbl->hash_buckets) {
 294                 kfree(newtbl);
 295                 return NULL;
 296         }
 297
 298         newtbl->hashwlock = kmalloc(sizeof(spinlock_t) *
 299                         (1 << size_order), GFP_KERNEL);
 300         if (!newtbl->hashwlock) {
 301                 kfree(newtbl->hash_buckets);
 302                 kfree(newtbl);
 303                 return NULL;
 304         }
 305
 306         newtbl->size_order = size_order;
 307         newtbl->hash_mask = (1 << size_order) - 1;
 308         atomic_set(&newtbl->entries,  0);
 309         get_random_bytes(&newtbl->hash_rnd,
 310                         sizeof(newtbl->hash_rnd));
 311         for (i = 0; i <= newtbl->hash_mask; i++)
 312                 spin_lock_init(&newtbl->hashwlock[i]);
 313
 314         return newtbl;
 315 }
 316
 317 void mesh_table_free(struct mesh_table *tbl, bool free_leafs)
 318 {
 319         struct hlist_head *mesh_hash;
 320         struct hlist_node *p, *q;
 321         int i;
 322
 323         mesh_hash = tbl->hash_buckets;
 324         for (i = 0; i <= tbl->hash_mask; i++) {
 325                 spin_lock(&tbl->hashwlock[i]);
 326                 hlist_for_each_safe(p, q, &mesh_hash[i]) {
 327                         tbl->free_node(p, free_leafs);
 328                         atomic_dec(&tbl->entries);
 329                 }
 330                 spin_unlock(&tbl->hashwlock[i]);
 331         }
 332         kfree(tbl->hash_buckets);
 333         kfree(tbl->hashwlock);
 334         kfree(tbl);
 335 }
 336
 337 static void ieee80211_mesh_path_timer(unsigned long data)
 338 {
 339         struct ieee80211_sub_if_data *sdata =
 340                 (struct ieee80211_sub_if_data *) data;
 341         struct ieee80211_if_sta *ifsta = &sdata->u.sta;
 342         struct ieee80211_local *local = wdev_priv(&sdata->wdev);
 343
 344         queue_work(local->hw.workqueue, &ifsta->work);
 345 }
 346
 347 struct mesh_table *mesh_table_grow(struct mesh_table *tbl)
 348 {
 349         struct mesh_table *newtbl;
 350         struct hlist_head *oldhash;
 351         struct hlist_node *p;
 352         int err = 0;
 353         int i;
 354
 355         if (atomic_read(&tbl->entries)
 356                         < tbl->mean_chain_len * (tbl->hash_mask + 1)) {
 357                 err = -EPERM;
 358                 goto endgrow;
 359         }
 360
 361         newtbl = mesh_table_alloc(tbl->size_order + 1);
 362         if (!newtbl) {
 363                 err = -ENOMEM;
 364                 goto endgrow;
 365         }
 366
 367         newtbl->free_node = tbl->free_node;
 368         newtbl->mean_chain_len = tbl->mean_chain_len;
 369         newtbl->copy_node = tbl->copy_node;
 370         atomic_set(&newtbl->entries, atomic_read(&tbl->entries));
 371
 372         oldhash = tbl->hash_buckets;
 373         for (i = 0; i <= tbl->hash_mask; i++)
 374                 hlist_for_each(p, &oldhash[i])
 375                         tbl->copy_node(p, newtbl);
 376
 377 endgrow:
 378         if (err)
 379                 return NULL;
 380         else
 381                 return newtbl;
 382 }
 383
 384 /**
 385  * ieee80211_new_mesh_header - create a new mesh header
 386  * @meshhdr:    uninitialized mesh header
 387  * @sdata:      mesh interface to be used
 388  *
 389  * Return the header length.
 390  */
 391 int ieee80211_new_mesh_header(struct ieee80211s_hdr *meshhdr,
 392                 struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
 393 {
 394         meshhdr->flags = 0;
 395         meshhdr->ttl = sdata->u.sta.mshcfg.dot11MeshTTL;
 396
 397         meshhdr->seqnum[0] = sdata->u.sta.mesh_seqnum[0]++;
 398         meshhdr->seqnum[1] = sdata->u.sta.mesh_seqnum[1];
 399         meshhdr->seqnum[2] = sdata->u.sta.mesh_seqnum[2];
 400
 401         if (sdata->u.sta.mesh_seqnum[0] == 0) {
 402                 sdata->u.sta.mesh_seqnum[1]++;
 403                 if (sdata->u.sta.mesh_seqnum[1] == 0)
 404                         sdata->u.sta.mesh_seqnum[2]++;
 405         }
 406
 407         return 5;
 408 }
 409
 410 void ieee80211_mesh_init_sdata(struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
 411 {
 412         struct ieee80211_if_sta *ifsta = &sdata->u.sta;
 413
 414         ifsta->mshcfg.dot11MeshRetryTimeout = MESH_RET_T;
 415         ifsta->mshcfg.dot11MeshConfirmTimeout = MESH_CONF_T;
 416         ifsta->mshcfg.dot11MeshHoldingTimeout = MESH_HOLD_T;
 417         ifsta->mshcfg.dot11MeshMaxRetries = MESH_MAX_RETR;
 418         ifsta->mshcfg.dot11MeshTTL = MESH_TTL;
 419         ifsta->mshcfg.auto_open_plinks = true;
 420         ifsta->mshcfg.dot11MeshMaxPeerLinks =
 421                 MESH_MAX_ESTAB_PLINKS;
 422         ifsta->mshcfg.dot11MeshHWMPactivePathTimeout =
 423                 MESH_PATH_TIMEOUT;
 424         ifsta->mshcfg.dot11MeshHWMPpreqMinInterval =
 425                 MESH_PREQ_MIN_INT;
 426         ifsta->mshcfg.dot11MeshHWMPnetDiameterTraversalTime =
 427                 MESH_DIAM_TRAVERSAL_TIME;
 428         ifsta->mshcfg.dot11MeshHWMPmaxPREQretries =
 429                 MESH_MAX_PREQ_RETRIES;
 430         ifsta->mshcfg.path_refresh_time =
 431                 MESH_PATH_REFRESH_TIME;
 432         ifsta->mshcfg.min_discovery_timeout =
 433                 MESH_MIN_DISCOVERY_TIMEOUT;
 434         ifsta->accepting_plinks = true;
 435         ifsta->preq_id = 0;
 436         ifsta->dsn = 0;
 437         atomic_set(&ifsta->mpaths, 0);
 438         mesh_rmc_init(sdata->dev);
 439         ifsta->last_preq = jiffies;
 440         /* Allocate all mesh structures when creating the first mesh interface. */
 441         if (!mesh_allocated)
 442                 ieee80211s_init();
 443         mesh_ids_set_default(ifsta);
 444         setup_timer(&ifsta->mesh_path_timer,
 445                     ieee80211_mesh_path_timer,
 446                     (unsigned long) sdata);
 447         INIT_LIST_HEAD(&ifsta->preq_queue.list);
 448         spin_lock_init(&ifsta->mesh_preq_queue_lock);
 449 }