mac80211: RCU-ify STA info structure access
[safe/jmp/linux-2.6] / net / mac80211 / sta_info.c
1 /*
2  * Copyright 2002-2005, Instant802 Networks, Inc.
3  * Copyright 2006-2007  Jiri Benc <jbenc@suse.cz>
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
7  * published by the Free Software Foundation.
8  */
9
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/netdevice.h>
13 #include <linux/types.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/skbuff.h>
16 #include <linux/if_arp.h>
17 #include <linux/timer.h>
18 #include <linux/rtnetlink.h>
19
20 #include <net/mac80211.h>
21 #include "ieee80211_i.h"
22 #include "ieee80211_rate.h"
23 #include "sta_info.h"
24 #include "debugfs_sta.h"
25 #include "mesh.h"
26
27 /**
28  * DOC: STA information lifetime rules
29  *
30  * STA info structures (&struct sta_info) are managed in a hash table
31  * for faster lookup and a list for iteration. They are managed using
32  * RCU, i.e. access to the list and hash table is protected by RCU.
33  *
34  * STA info structures are always "alive" when they are added with
35  * @sta_info_add() [this may be changed in the future to allow allocating
36  * outside of a critical section!], they are then added to the hash
37  * table and list. Therefore, @sta_info_add() must also be RCU protected,
38  * also, the caller of @sta_info_add() cannot assume that it owns the
39  * structure.
40  *
41  * Because there are debugfs entries for each station, and adding those
42  * must be able to sleep, it is also possible to "pin" a station entry,
43  * that means it can be removed from the hash table but not be freed.
44  * See the comment in @__sta_info_unlink() for more information.
45  *
46  * In order to remove a STA info structure, the caller needs to first
47  * unlink it (@sta_info_unlink()) from the list and hash tables and
48  * then wait for an RCU synchronisation before it can be freed. Due to
49  * the pinning and the possibility of multiple callers trying to remove
50  * the same STA info at the same time, @sta_info_unlink() can clear the
51  * STA info pointer it is passed to indicate that the STA info is owned
52  * by somebody else now.
53  *
54  * If @sta_info_unlink() did not clear the pointer then the caller owns
55  * the STA info structure now and is responsible of destroying it with
56  * a call to @sta_info_destroy(), not before RCU synchronisation, of
57  * course. Note that sta_info_destroy() must be protected by the RTNL.
58  *
59  * In all other cases, there is no concept of ownership on a STA entry,
60  * each structure is owned by the global hash table/list until it is
61  * removed. All users of the structure need to be RCU protected so that
62  * the structure won't be freed before they are done using it.
63  */
64
65 /* Caller must hold local->sta_lock */
66 static int sta_info_hash_del(struct ieee80211_local *local,
67                              struct sta_info *sta)
68 {
69         struct sta_info *s;
70
71         s = local->sta_hash[STA_HASH(sta->addr)];
72         if (!s)
73                 return -ENOENT;
74         if (s == sta) {
75                 rcu_assign_pointer(local->sta_hash[STA_HASH(sta->addr)],
76                                    s->hnext);
77                 return 0;
78         }
79
80         while (s->hnext && s->hnext != sta)
81                 s = s->hnext;
82         if (s->hnext) {
83                 rcu_assign_pointer(s->hnext, sta->hnext);
84                 return 0;
85         }
86
87         return -ENOENT;
88 }
89
90 /* protected by RCU */
91 static struct sta_info *__sta_info_find(struct ieee80211_local *local,
92                                         u8 *addr)
93 {
94         struct sta_info *sta;
95
96         sta = rcu_dereference(local->sta_hash[STA_HASH(addr)]);
97         while (sta) {
98                 if (compare_ether_addr(sta->addr, addr) == 0)
99                         break;
100                 sta = rcu_dereference(sta->hnext);
101         }
102         return sta;
103 }
104
105 struct sta_info *sta_info_get(struct ieee80211_local *local, u8 *addr)
106 {
107         return __sta_info_find(local, addr);
108 }
109 EXPORT_SYMBOL(sta_info_get);
110
111 struct sta_info *sta_info_get_by_idx(struct ieee80211_local *local, int idx,
112                                      struct net_device *dev)
113 {
114         struct sta_info *sta;
115         int i = 0;
116
117         list_for_each_entry_rcu(sta, &local->sta_list, list) {
118                 if (i < idx) {
119                         ++i;
120                         continue;
121                 } else if (!dev || dev == sta->sdata->dev) {
122                         return sta;
123                 }
124         }
125
126         return NULL;
127 }
128
129 void sta_info_destroy(struct sta_info *sta)
130 {
131         struct ieee80211_local *local = sta->local;
132         struct sk_buff *skb;
133         int i;
134
135         ASSERT_RTNL();
136         might_sleep();
137
138         rate_control_remove_sta_debugfs(sta);
139         ieee80211_sta_debugfs_remove(sta);
140
141 #ifdef CONFIG_MAC80211_MESH
142         if (ieee80211_vif_is_mesh(&sta->sdata->vif))
143                 mesh_plink_deactivate(sta);
144 #endif
145
146         /*
147          * NOTE: This will call synchronize_rcu() internally to
148          * make sure no key references can be in use. We rely on
149          * that here for the mesh code!
150          */
151         ieee80211_key_free(sta->key);
152         WARN_ON(sta->key);
153
154 #ifdef CONFIG_MAC80211_MESH
155         if (ieee80211_vif_is_mesh(&sta->sdata->vif))
156                 del_timer_sync(&sta->plink_timer);
157 #endif
158
159         while ((skb = skb_dequeue(&sta->ps_tx_buf)) != NULL) {
160                 local->total_ps_buffered--;
161                 dev_kfree_skb_any(skb);
162         }
163
164         while ((skb = skb_dequeue(&sta->tx_filtered)) != NULL)
165                 dev_kfree_skb_any(skb);
166
167         for (i = 0; i <  STA_TID_NUM; i++) {
168                 del_timer_sync(&sta->ampdu_mlme.tid_rx[i].session_timer);
169                 del_timer_sync(&sta->ampdu_mlme.tid_tx[i].addba_resp_timer);
170         }
171         rate_control_free_sta(sta->rate_ctrl, sta->rate_ctrl_priv);
172         rate_control_put(sta->rate_ctrl);
173
174         kfree(sta);
175 }
176
177
178 /* Caller must hold local->sta_lock */
179 static void sta_info_hash_add(struct ieee80211_local *local,
180                               struct sta_info *sta)
181 {
182         sta->hnext = local->sta_hash[STA_HASH(sta->addr)];
183         rcu_assign_pointer(local->sta_hash[STA_HASH(sta->addr)], sta);
184 }
185
186 struct sta_info *sta_info_add(struct ieee80211_sub_if_data *sdata,
187                               u8 *addr)
188 {
189         struct ieee80211_local *local = sdata->local;
190         struct sta_info *sta;
191         int i;
192         DECLARE_MAC_BUF(mac);
193         unsigned long flags;
194
195         sta = kzalloc(sizeof(*sta), GFP_ATOMIC);
196         if (!sta)
197                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
198
199         memcpy(sta->addr, addr, ETH_ALEN);
200         sta->local = local;
201         sta->sdata = sdata;
202
203         sta->rate_ctrl = rate_control_get(local->rate_ctrl);
204         sta->rate_ctrl_priv = rate_control_alloc_sta(sta->rate_ctrl,
205                                                      GFP_ATOMIC);
206         if (!sta->rate_ctrl_priv) {
207                 rate_control_put(sta->rate_ctrl);
208                 kfree(sta);
209                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
210         }
211
212         spin_lock_init(&sta->ampdu_mlme.ampdu_rx);
213         spin_lock_init(&sta->ampdu_mlme.ampdu_tx);
214         for (i = 0; i < STA_TID_NUM; i++) {
215                 /* timer_to_tid must be initialized with identity mapping to
216                  * enable session_timer's data differentiation. refer to
217                  * sta_rx_agg_session_timer_expired for useage */
218                 sta->timer_to_tid[i] = i;
219                 /* tid to tx queue: initialize according to HW (0 is valid) */
220                 sta->tid_to_tx_q[i] = local->hw.queues;
221                 /* rx timers */
222                 sta->ampdu_mlme.tid_rx[i].session_timer.function =
223                         sta_rx_agg_session_timer_expired;
224                 sta->ampdu_mlme.tid_rx[i].session_timer.data =
225                         (unsigned long)&sta->timer_to_tid[i];
226                 init_timer(&sta->ampdu_mlme.tid_rx[i].session_timer);
227                 /* tx timers */
228                 sta->ampdu_mlme.tid_tx[i].addba_resp_timer.function =
229                         sta_addba_resp_timer_expired;
230                 sta->ampdu_mlme.tid_tx[i].addba_resp_timer.data =
231                         (unsigned long)&sta->timer_to_tid[i];
232                 init_timer(&sta->ampdu_mlme.tid_tx[i].addba_resp_timer);
233         }
234         skb_queue_head_init(&sta->ps_tx_buf);
235         skb_queue_head_init(&sta->tx_filtered);
236         spin_lock_irqsave(&local->sta_lock, flags);
237         /* check if STA exists already */
238         if (__sta_info_find(local, addr)) {
239                 spin_unlock_irqrestore(&local->sta_lock, flags);
240                 return ERR_PTR(-EEXIST);
241         }
242         list_add(&sta->list, &local->sta_list);
243         local->num_sta++;
244         sta_info_hash_add(local, sta);
245
246         /* notify driver */
247         if (local->ops->sta_notify) {
248                 if (sdata->vif.type == IEEE80211_IF_TYPE_VLAN)
249                         sdata = sdata->u.vlan.ap;
250
251                 local->ops->sta_notify(local_to_hw(local), &sdata->vif,
252                                        STA_NOTIFY_ADD, addr);
253         }
254
255         spin_unlock_irqrestore(&local->sta_lock, flags);
256
257 #ifdef CONFIG_MAC80211_VERBOSE_DEBUG
258         printk(KERN_DEBUG "%s: Added STA %s\n",
259                wiphy_name(local->hw.wiphy), print_mac(mac, addr));
260 #endif /* CONFIG_MAC80211_VERBOSE_DEBUG */
261
262 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
263         /* debugfs entry adding might sleep, so schedule process
264          * context task for adding entry for STAs that do not yet
265          * have one. */
266         queue_work(local->hw.workqueue, &local->sta_debugfs_add);
267 #endif
268
269         return sta;
270 }
271
272 static inline void __bss_tim_set(struct ieee80211_if_ap *bss, u16 aid)
273 {
274         /*
275          * This format has been mandated by the IEEE specifications,
276          * so this line may not be changed to use the __set_bit() format.
277          */
278         bss->tim[aid / 8] |= (1 << (aid % 8));
279 }
280
281 static inline void __bss_tim_clear(struct ieee80211_if_ap *bss, u16 aid)
282 {
283         /*
284          * This format has been mandated by the IEEE specifications,
285          * so this line may not be changed to use the __clear_bit() format.
286          */
287         bss->tim[aid / 8] &= ~(1 << (aid % 8));
288 }
289
290 static void __sta_info_set_tim_bit(struct ieee80211_if_ap *bss,
291                                    struct sta_info *sta)
292 {
293         if (bss)
294                 __bss_tim_set(bss, sta->aid);
295         if (sta->local->ops->set_tim) {
296                 sta->local->tim_in_locked_section = true;
297                 sta->local->ops->set_tim(local_to_hw(sta->local), sta->aid, 1);
298                 sta->local->tim_in_locked_section = false;
299         }
300 }
301
302 void sta_info_set_tim_bit(struct sta_info *sta)
303 {
304         unsigned long flags;
305
306         spin_lock_irqsave(&sta->local->sta_lock, flags);
307         __sta_info_set_tim_bit(sta->sdata->bss, sta);
308         spin_unlock_irqrestore(&sta->local->sta_lock, flags);
309 }
310
311 static void __sta_info_clear_tim_bit(struct ieee80211_if_ap *bss,
312                                      struct sta_info *sta)
313 {
314         if (bss)
315                 __bss_tim_clear(bss, sta->aid);
316         if (sta->local->ops->set_tim) {
317                 sta->local->tim_in_locked_section = true;
318                 sta->local->ops->set_tim(local_to_hw(sta->local), sta->aid, 0);
319                 sta->local->tim_in_locked_section = false;
320         }
321 }
322
323 void sta_info_clear_tim_bit(struct sta_info *sta)
324 {
325         unsigned long flags;
326
327         spin_lock_irqsave(&sta->local->sta_lock, flags);
328         __sta_info_clear_tim_bit(sta->sdata->bss, sta);
329         spin_unlock_irqrestore(&sta->local->sta_lock, flags);
330 }
331
332 /*
333  * See comment in __sta_info_unlink,
334  * caller must hold local->sta_lock.
335  */
336 static void __sta_info_pin(struct sta_info *sta)
337 {
338         WARN_ON(sta->pin_status != STA_INFO_PIN_STAT_NORMAL);
339         sta->pin_status = STA_INFO_PIN_STAT_PINNED;
340 }
341
342 /*
343  * See comment in __sta_info_unlink, returns sta if it
344  * needs to be destroyed.
345  */
346 static struct sta_info *__sta_info_unpin(struct sta_info *sta)
347 {
348         struct sta_info *ret = NULL;
349         unsigned long flags;
350
351         spin_lock_irqsave(&sta->local->sta_lock, flags);
352         WARN_ON(sta->pin_status != STA_INFO_PIN_STAT_DESTROY &&
353                 sta->pin_status != STA_INFO_PIN_STAT_PINNED);
354         if (sta->pin_status == STA_INFO_PIN_STAT_DESTROY)
355                 ret = sta;
356         sta->pin_status = STA_INFO_PIN_STAT_NORMAL;
357         spin_unlock_irqrestore(&sta->local->sta_lock, flags);
358
359         return ret;
360 }
361
362 static void __sta_info_unlink(struct sta_info **sta)
363 {
364         struct ieee80211_local *local = (*sta)->local;
365         struct ieee80211_sub_if_data *sdata = (*sta)->sdata;
366 #ifdef CONFIG_MAC80211_VERBOSE_DEBUG
367         DECLARE_MAC_BUF(mbuf);
368 #endif
369         /*
370          * pull caller's reference if we're already gone.
371          */
372         if (sta_info_hash_del(local, *sta)) {
373                 *sta = NULL;
374                 return;
375         }
376
377         /*
378          * Also pull caller's reference if the STA is pinned by the
379          * task that is adding the debugfs entries. In that case, we
380          * leave the STA "to be freed".
381          *
382          * The rules are not trivial, but not too complex either:
383          *  (1) pin_status is only modified under the sta_lock
384          *  (2) sta_info_debugfs_add_work() will set the status
385          *      to PINNED when it found an item that needs a new
386          *      debugfs directory created. In that case, that item
387          *      must not be freed although all *RCU* users are done
388          *      with it. Hence, we tell the caller of _unlink()
389          *      that the item is already gone (as can happen when
390          *      two tasks try to unlink/destroy at the same time)
391          *  (3) We set the pin_status to DESTROY here when we
392          *      find such an item.
393          *  (4) sta_info_debugfs_add_work() will reset the pin_status
394          *      from PINNED to NORMAL when it is done with the item,
395          *      but will check for DESTROY before resetting it in
396          *      which case it will free the item.
397          */
398         if ((*sta)->pin_status == STA_INFO_PIN_STAT_PINNED) {
399                 (*sta)->pin_status = STA_INFO_PIN_STAT_DESTROY;
400                 *sta = NULL;
401                 return;
402         }
403
404         list_del(&(*sta)->list);
405
406         if ((*sta)->flags & WLAN_STA_PS) {
407                 (*sta)->flags &= ~WLAN_STA_PS;
408                 if (sdata->bss)
409                         atomic_dec(&sdata->bss->num_sta_ps);
410                 __sta_info_clear_tim_bit(sdata->bss, *sta);
411         }
412
413         local->num_sta--;
414
415         if (local->ops->sta_notify) {
416                 if (sdata->vif.type == IEEE80211_IF_TYPE_VLAN)
417                         sdata = sdata->u.vlan.ap;
418
419                 local->ops->sta_notify(local_to_hw(local), &sdata->vif,
420                                        STA_NOTIFY_REMOVE, (*sta)->addr);
421         }
422
423         if (ieee80211_vif_is_mesh(&sdata->vif)) {
424                 mesh_accept_plinks_update(sdata);
425 #ifdef CONFIG_MAC80211_MESH
426                 del_timer(&(*sta)->plink_timer);
427 #endif
428         }
429
430 #ifdef CONFIG_MAC80211_VERBOSE_DEBUG
431         printk(KERN_DEBUG "%s: Removed STA %s\n",
432                wiphy_name(local->hw.wiphy), print_mac(mbuf, (*sta)->addr));
433 #endif /* CONFIG_MAC80211_VERBOSE_DEBUG */
434 }
435
436 void sta_info_unlink(struct sta_info **sta)
437 {
438         struct ieee80211_local *local = (*sta)->local;
439         unsigned long flags;
440
441         spin_lock_irqsave(&local->sta_lock, flags);
442         __sta_info_unlink(sta);
443         spin_unlock_irqrestore(&local->sta_lock, flags);
444 }
445
446 static inline int sta_info_buffer_expired(struct ieee80211_local *local,
447                                           struct sta_info *sta,
448                                           struct sk_buff *skb)
449 {
450         struct ieee80211_tx_packet_data *pkt_data;
451         int timeout;
452
453         if (!skb)
454                 return 0;
455
456         pkt_data = (struct ieee80211_tx_packet_data *) skb->cb;
457
458         /* Timeout: (2 * listen_interval * beacon_int * 1024 / 1000000) sec */
459         timeout = (sta->listen_interval * local->hw.conf.beacon_int * 32 /
460                    15625) * HZ;
461         if (timeout < STA_TX_BUFFER_EXPIRE)
462                 timeout = STA_TX_BUFFER_EXPIRE;
463         return time_after(jiffies, pkt_data->jiffies + timeout);
464 }
465
466
467 static void sta_info_cleanup_expire_buffered(struct ieee80211_local *local,
468                                              struct sta_info *sta)
469 {
470         unsigned long flags;
471         struct sk_buff *skb;
472         struct ieee80211_sub_if_data *sdata;
473         DECLARE_MAC_BUF(mac);
474
475         if (skb_queue_empty(&sta->ps_tx_buf))
476                 return;
477
478         for (;;) {
479                 spin_lock_irqsave(&sta->ps_tx_buf.lock, flags);
480                 skb = skb_peek(&sta->ps_tx_buf);
481                 if (sta_info_buffer_expired(local, sta, skb))
482                         skb = __skb_dequeue(&sta->ps_tx_buf);
483                 else
484                         skb = NULL;
485                 spin_unlock_irqrestore(&sta->ps_tx_buf.lock, flags);
486
487                 if (!skb)
488                         break;
489
490                 sdata = sta->sdata;
491                 local->total_ps_buffered--;
492                 printk(KERN_DEBUG "Buffered frame expired (STA "
493                        "%s)\n", print_mac(mac, sta->addr));
494                 dev_kfree_skb(skb);
495
496                 if (skb_queue_empty(&sta->ps_tx_buf))
497                         sta_info_clear_tim_bit(sta);
498         }
499 }
500
501
502 static void sta_info_cleanup(unsigned long data)
503 {
504         struct ieee80211_local *local = (struct ieee80211_local *) data;
505         struct sta_info *sta;
506
507         rcu_read_lock();
508         list_for_each_entry_rcu(sta, &local->sta_list, list)
509                 sta_info_cleanup_expire_buffered(local, sta);
510         rcu_read_unlock();
511
512         local->sta_cleanup.expires =
513                 round_jiffies(jiffies + STA_INFO_CLEANUP_INTERVAL);
514         add_timer(&local->sta_cleanup);
515 }
516
517 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
518 static void sta_info_debugfs_add_work(struct work_struct *work)
519 {
520         struct ieee80211_local *local =
521                 container_of(work, struct ieee80211_local, sta_debugfs_add);
522         struct sta_info *sta, *tmp;
523         unsigned long flags;
524
525         while (1) {
526                 sta = NULL;
527
528                 spin_lock_irqsave(&local->sta_lock, flags);
529                 list_for_each_entry(tmp, &local->sta_list, list) {
530                         if (!tmp->debugfs.dir) {
531                                 sta = tmp;
532                                 __sta_info_pin(sta);
533                                 break;
534                         }
535                 }
536                 spin_unlock_irqrestore(&local->sta_lock, flags);
537
538                 if (!sta)
539                         break;
540
541                 ieee80211_sta_debugfs_add(sta);
542                 rate_control_add_sta_debugfs(sta);
543
544                 sta = __sta_info_unpin(sta);
545
546                 if (sta) {
547                         synchronize_rcu();
548                         sta_info_destroy(sta);
549                 }
550         }
551 }
552 #endif
553
554 void sta_info_init(struct ieee80211_local *local)
555 {
556         spin_lock_init(&local->sta_lock);
557         INIT_LIST_HEAD(&local->sta_list);
558
559         setup_timer(&local->sta_cleanup, sta_info_cleanup,
560                     (unsigned long)local);
561         local->sta_cleanup.expires =
562                 round_jiffies(jiffies + STA_INFO_CLEANUP_INTERVAL);
563
564 #ifdef CONFIG_MAC80211_DEBUGFS
565         INIT_WORK(&local->sta_debugfs_add, sta_info_debugfs_add_work);
566 #endif
567 }
568
569 int sta_info_start(struct ieee80211_local *local)
570 {
571         add_timer(&local->sta_cleanup);
572         return 0;
573 }
574
575 void sta_info_stop(struct ieee80211_local *local)
576 {
577         del_timer(&local->sta_cleanup);
578         sta_info_flush(local, NULL);
579 }
580
581 /**
582  * sta_info_flush - flush matching STA entries from the STA table
583  * @local: local interface data
584  * @sdata: matching rule for the net device (sta->dev) or %NULL to match all STAs
585  */
586 void sta_info_flush(struct ieee80211_local *local,
587                     struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
588 {
589         struct sta_info *sta, *tmp;
590         LIST_HEAD(tmp_list);
591         unsigned long flags;
592
593         might_sleep();
594
595         spin_lock_irqsave(&local->sta_lock, flags);
596         list_for_each_entry_safe(sta, tmp, &local->sta_list, list) {
597                 if (!sdata || sdata == sta->sdata) {
598                         __sta_info_unlink(&sta);
599                         if (sta)
600                                 list_add_tail(&sta->list, &tmp_list);
601                 }
602         }
603         spin_unlock_irqrestore(&local->sta_lock, flags);
604
605         synchronize_rcu();
606
607         list_for_each_entry_safe(sta, tmp, &tmp_list, list)
608                 sta_info_destroy(sta);
609 }