Quelle  mesh_ps.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright 2012-2013, Marco Porsch <marco.porsch@s2005.tu-chemnitz.de>
 * Copyright 2012-2013, cozybit Inc.
 * Copyright (C) 2021 Intel Corporation
 * Copyright (C) 2023 Intel Corporation
 */

#include "mesh.h"
#include "wme.h"


/* mesh PS management */

/**
 * mps_qos_null_get - create pre-addressed QoS Null frame for mesh powersave
 * @sta: the station to get the frame for
 *
 * Returns: A newly allocated SKB
 */
static struct sk_buff *mps_qos_null_get(struct sta_info *sta)
{
 struct ieee80211_sub_if_data *sdata = sta->sdata;
 struct ieee80211_local *local = sdata->local;
 struct ieee80211_hdr *nullfunc; /* use 4addr header */
 struct sk_buff *skb;
 int size = sizeof(*nullfunc);
 __le16 fc;

 skb = dev_alloc_skb(local->hw.extra_tx_headroom + size + 2);
 if (!skb)
  return NULL;
 skb_reserve(skb, local->hw.extra_tx_headroom);

 nullfunc = skb_put(skb, size);
 fc = cpu_to_le16(IEEE80211_FTYPE_DATA | IEEE80211_STYPE_QOS_NULLFUNC);
 ieee80211_fill_mesh_addresses(nullfunc, &fc, sta->sta.addr,
          sdata->vif.addr);
 nullfunc->frame_control = fc;
 nullfunc->duration_id = 0;
 nullfunc->seq_ctrl = 0;
 /* no address resolution for this frame -> set addr 1 immediately */
 memcpy(nullfunc->addr1, sta->sta.addr, ETH_ALEN);
 skb_put_zero(skb, 2); /* append QoS control field */
 ieee80211_mps_set_frame_flags(sdata, sta, nullfunc);

 return skb;
}

/**
 * mps_qos_null_tx - send a QoS Null to indicate link-specific power mode
 * @sta: the station to send to
 */
static void mps_qos_null_tx(struct sta_info *sta)
{
 struct sk_buff *skb;

 skb = mps_qos_null_get(sta);
 if (!skb)
  return;

 mps_dbg(sta->sdata, "announcing peer-specific power mode to %pM\n",
  sta->sta.addr);

 /* don't unintentionally start a MPSP */
 if (!test_sta_flag(sta, WLAN_STA_PS_STA)) {
  u8 *qc = ieee80211_get_qos_ctl((void *) skb->data);

  qc[0] |= IEEE80211_QOS_CTL_EOSP;
 }

 ieee80211_tx_skb(sta->sdata, skb);
}

/**
 * ieee80211_mps_local_status_update - track status of local link-specific PMs
 *
 * @sdata: local mesh subif
 *
 * sets the non-peer power mode and triggers the driver PS (re-)configuration
 * Return BSS_CHANGED_BEACON if a beacon update is necessary.
 *
 * Returns: BSS_CHANGED_BEACON if a beacon update is in order.
 */
u64 ieee80211_mps_local_status_update(struct ieee80211_sub_if_data *sdata)
{
 struct ieee80211_if_mesh *ifmsh = &sdata->u.mesh;
 struct sta_info *sta;
 bool peering = false;
 int light_sleep_cnt = 0;
 int deep_sleep_cnt = 0;
 u64 changed = 0;
 enum nl80211_mesh_power_mode nonpeer_pm;

 rcu_read_lock();
 list_for_each_entry_rcu(sta, &sdata->local->sta_list, list) {
  if (sdata != sta->sdata)
   continue;

  switch (sta->mesh->plink_state) {
  case NL80211_PLINK_OPN_SNT:
  case NL80211_PLINK_OPN_RCVD:
  case NL80211_PLINK_CNF_RCVD:
   peering = true;
   break;
  case NL80211_PLINK_ESTAB:
   if (sta->mesh->local_pm == NL80211_MESH_POWER_LIGHT_SLEEP)
    light_sleep_cnt++;
   else if (sta->mesh->local_pm == NL80211_MESH_POWER_DEEP_SLEEP)
    deep_sleep_cnt++;
   break;
  default:
   break;
  }
 }
 rcu_read_unlock();

 /*
 * Set non-peer mode to active during peering/scanning/authentication
 * (see IEEE802.11-2012 13.14.8.3). The non-peer mesh power mode is
 * deep sleep if the local STA is in light or deep sleep towards at
 * least one mesh peer (see 13.14.3.1). Otherwise, set it to the
 * user-configured default value.
 */
 if (peering) {
  mps_dbg(sdata, "setting non-peer PM to active for peering\n");
  nonpeer_pm = NL80211_MESH_POWER_ACTIVE;
 } else if (light_sleep_cnt || deep_sleep_cnt) {
  mps_dbg(sdata, "setting non-peer PM to deep sleep\n");
  nonpeer_pm = NL80211_MESH_POWER_DEEP_SLEEP;
 } else {
  mps_dbg(sdata, "setting non-peer PM to user value\n");
  nonpeer_pm = ifmsh->mshcfg.power_mode;
 }

 /* need update if sleep counts move between 0 and non-zero */
 if (ifmsh->nonpeer_pm != nonpeer_pm ||
     !ifmsh->ps_peers_light_sleep != !light_sleep_cnt ||
     !ifmsh->ps_peers_deep_sleep != !deep_sleep_cnt)
  changed = BSS_CHANGED_BEACON;

 ifmsh->nonpeer_pm = nonpeer_pm;
 ifmsh->ps_peers_light_sleep = light_sleep_cnt;
 ifmsh->ps_peers_deep_sleep = deep_sleep_cnt;

 return changed;
}

/**
 * ieee80211_mps_set_sta_local_pm - set local PM towards a mesh STA
 *
 * @sta: mesh STA
 * @pm: the power mode to set
 * Returns: BSS_CHANGED_BEACON if a beacon update is in order.
 */
u64 ieee80211_mps_set_sta_local_pm(struct sta_info *sta,
       enum nl80211_mesh_power_mode pm)
{
 struct ieee80211_sub_if_data *sdata = sta->sdata;

 if (sta->mesh->local_pm == pm)
  return 0;

 mps_dbg(sdata, "local STA operates in mode %d with %pM\n",
  pm, sta->sta.addr);

 sta->mesh->local_pm = pm;

 /*
 * announce peer-specific power mode transition
 * (see IEEE802.11-2012 13.14.3.2 and 13.14.3.3)
 */
 if (sta->mesh->plink_state == NL80211_PLINK_ESTAB)
  mps_qos_null_tx(sta);

 return ieee80211_mps_local_status_update(sdata);
}

/**
 * ieee80211_mps_set_frame_flags - set mesh PS flags in FC (and QoS Control)
 *
 * @sdata: local mesh subif
 * @sta: mesh STA
 * @hdr: 802.11 frame header
 *
 * see IEEE802.11-2012 8.2.4.1.7 and 8.2.4.5.11
 *
 * NOTE: sta must be given when an individually-addressed QoS frame header
 * is handled, for group-addressed and management frames it is not used
 */
void ieee80211_mps_set_frame_flags(struct ieee80211_sub_if_data *sdata,
       struct sta_info *sta,
       struct ieee80211_hdr *hdr)
{
 enum nl80211_mesh_power_mode pm;
 u8 *qc;

 if (WARN_ON(is_unicast_ether_addr(hdr->addr1) &&
      ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control) &&
      !sta))
  return;

 if (is_unicast_ether_addr(hdr->addr1) &&
     ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control) &&
     sta->mesh->plink_state == NL80211_PLINK_ESTAB)
  pm = sta->mesh->local_pm;
 else
  pm = sdata->u.mesh.nonpeer_pm;

 if (pm == NL80211_MESH_POWER_ACTIVE)
  hdr->frame_control &= cpu_to_le16(~IEEE80211_FCTL_PM);
 else
  hdr->frame_control |= cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_PM);

 if (!ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control))
  return;

 qc = ieee80211_get_qos_ctl(hdr);

 if ((is_unicast_ether_addr(hdr->addr1) &&
      pm == NL80211_MESH_POWER_DEEP_SLEEP) ||
     (is_multicast_ether_addr(hdr->addr1) &&
      sdata->u.mesh.ps_peers_deep_sleep > 0))
  qc[1] |= (IEEE80211_QOS_CTL_MESH_PS_LEVEL >> 8);
 else
  qc[1] &= ~(IEEE80211_QOS_CTL_MESH_PS_LEVEL >> 8);
}

/**
 * ieee80211_mps_sta_status_update - update buffering status of neighbor STA
 *
 * @sta: mesh STA
 *
 * called after change of peering status or non-peer/peer-specific power mode
 */
void ieee80211_mps_sta_status_update(struct sta_info *sta)
{
 enum nl80211_mesh_power_mode pm;
 bool do_buffer;

 /* For non-assoc STA, prevent buffering or frame transmission */
 if (sta->sta_state < IEEE80211_STA_ASSOC)
  return;

 /*
 * use peer-specific power mode if peering is established and the
 * peer's power mode is known
 */
 if (sta->mesh->plink_state == NL80211_PLINK_ESTAB &&
     sta->mesh->peer_pm != NL80211_MESH_POWER_UNKNOWN)
  pm = sta->mesh->peer_pm;
 else
  pm = sta->mesh->nonpeer_pm;

 do_buffer = (pm != NL80211_MESH_POWER_ACTIVE);

 /* clear the MPSP flags for non-peers or active STA */
 if (sta->mesh->plink_state != NL80211_PLINK_ESTAB) {
  clear_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_OWNER);
  clear_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_RECIPIENT);
 } else if (!do_buffer) {
  clear_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_OWNER);
 }

 /* Don't let the same PS state be set twice */
 if (test_sta_flag(sta, WLAN_STA_PS_STA) == do_buffer)
  return;

 if (do_buffer) {
  set_sta_flag(sta, WLAN_STA_PS_STA);
  atomic_inc(&sta->sdata->u.mesh.ps.num_sta_ps);
  mps_dbg(sta->sdata, "start PS buffering frames towards %pM\n",
   sta->sta.addr);
 } else {
  ieee80211_sta_ps_deliver_wakeup(sta);
 }
}

static void mps_set_sta_peer_pm(struct sta_info *sta,
    struct ieee80211_hdr *hdr)
{
 enum nl80211_mesh_power_mode pm;
 u8 *qc = ieee80211_get_qos_ctl(hdr);

 /*
 * Test Power Management field of frame control (PW) and
 * mesh power save level subfield of QoS control field (PSL)
 *
 * | PM | PSL| Mesh PM |
 * +----+----+---------+
 * | 0  |Rsrv|  Active |
 * | 1  | 0  |  Light  |
 * | 1  | 1  |  Deep   |
 */
 if (ieee80211_has_pm(hdr->frame_control)) {
  if (qc[1] & (IEEE80211_QOS_CTL_MESH_PS_LEVEL >> 8))
   pm = NL80211_MESH_POWER_DEEP_SLEEP;
  else
   pm = NL80211_MESH_POWER_LIGHT_SLEEP;
 } else {
  pm = NL80211_MESH_POWER_ACTIVE;
 }

 if (sta->mesh->peer_pm == pm)
  return;

 mps_dbg(sta->sdata, "STA %pM enters mode %d\n",
  sta->sta.addr, pm);

 sta->mesh->peer_pm = pm;

 ieee80211_mps_sta_status_update(sta);
}

static void mps_set_sta_nonpeer_pm(struct sta_info *sta,
       struct ieee80211_hdr *hdr)
{
 enum nl80211_mesh_power_mode pm;

 if (ieee80211_has_pm(hdr->frame_control))
  pm = NL80211_MESH_POWER_DEEP_SLEEP;
 else
  pm = NL80211_MESH_POWER_ACTIVE;

 if (sta->mesh->nonpeer_pm == pm)
  return;

 mps_dbg(sta->sdata, "STA %pM sets non-peer mode to %d\n",
  sta->sta.addr, pm);

 sta->mesh->nonpeer_pm = pm;

 ieee80211_mps_sta_status_update(sta);
}

/**
 * ieee80211_mps_rx_h_sta_process - frame receive handler for mesh powersave
 *
 * @sta: STA info that transmitted the frame
 * @hdr: IEEE 802.11 (QoS) Header
 */
void ieee80211_mps_rx_h_sta_process(struct sta_info *sta,
        struct ieee80211_hdr *hdr)
{
 if (is_unicast_ether_addr(hdr->addr1) &&
     ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)) {
  /*
 * individually addressed QoS Data/Null frames contain
 * peer link-specific PS mode towards the local STA
 */
  mps_set_sta_peer_pm(sta, hdr);

  /* check for mesh Peer Service Period trigger frames */
  ieee80211_mpsp_trigger_process(ieee80211_get_qos_ctl(hdr),
            sta, false, false);
 } else {
  /*
 * can only determine non-peer PS mode
 * (see IEEE802.11-2012 8.2.4.1.7)
 */
  mps_set_sta_nonpeer_pm(sta, hdr);
 }
}


/* mesh PS frame release */

static void mpsp_trigger_send(struct sta_info *sta, bool rspi, bool eosp)
{
 struct ieee80211_sub_if_data *sdata = sta->sdata;
 struct sk_buff *skb;
 struct ieee80211_hdr *nullfunc;
 struct ieee80211_tx_info *info;
 u8 *qc;

 skb = mps_qos_null_get(sta);
 if (!skb)
  return;

 nullfunc = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
 if (!eosp)
  nullfunc->frame_control |=
    cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_MOREDATA);
 /*
 * | RSPI | EOSP |  MPSP triggering   |
 * +------+------+--------------------+
 * |  0   |  0   | local STA is owner |
 * |  0   |  1   | no MPSP (MPSP end) |
 * |  1   |  0   | both STA are owner |
 * |  1   |  1   | peer STA is owner  | see IEEE802.11-2012 13.14.9.2
 */
 qc = ieee80211_get_qos_ctl(nullfunc);
 if (rspi)
  qc[1] |= (IEEE80211_QOS_CTL_RSPI >> 8);
 if (eosp)
  qc[0] |= IEEE80211_QOS_CTL_EOSP;

 info = IEEE80211_SKB_CB(skb);

 info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_NO_PS_BUFFER |
         IEEE80211_TX_CTL_REQ_TX_STATUS;

 mps_dbg(sdata, "sending MPSP trigger%s%s to %pM\n",
  rspi ? " RSPI" : "", eosp ? " EOSP" : "", sta->sta.addr);

 ieee80211_tx_skb(sdata, skb);
}

/**
 * mpsp_qos_null_append - append QoS Null frame to MPSP skb queue if needed
 * @sta: the station to handle
 * @frames: the frame list to append to
 *
 * To properly end a mesh MPSP the last transmitted frame has to set the EOSP
 * flag in the QoS Control field. In case the current tailing frame is not a
 * QoS Data frame, append a QoS Null to carry the flag.
 */
static void mpsp_qos_null_append(struct sta_info *sta,
     struct sk_buff_head *frames)
{
 struct ieee80211_sub_if_data *sdata = sta->sdata;
 struct sk_buff *new_skb, *skb = skb_peek_tail(frames);
 struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
 struct ieee80211_tx_info *info;

 if (ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control))
  return;

 new_skb = mps_qos_null_get(sta);
 if (!new_skb)
  return;

 mps_dbg(sdata, "appending QoS Null in MPSP towards %pM\n",
  sta->sta.addr);
 /*
 * This frame has to be transmitted last. Assign lowest priority to
 * make sure it cannot pass other frames when releasing multiple ACs.
 */
 new_skb->priority = 1;
 skb_set_queue_mapping(new_skb, IEEE80211_AC_BK);
 ieee80211_set_qos_hdr(sdata, new_skb);

 info = IEEE80211_SKB_CB(new_skb);
 info->control.vif = &sdata->vif;
 info->control.flags |= IEEE80211_TX_INTCFL_NEED_TXPROCESSING;

 __skb_queue_tail(frames, new_skb);
}

/**
 * mps_frame_deliver - transmit frames during mesh powersave
 *
 * @sta: STA info to transmit to
 * @n_frames: number of frames to transmit. -1 for all
 */
static void mps_frame_deliver(struct sta_info *sta, int n_frames)
{
 struct ieee80211_local *local = sta->sdata->local;
 int ac;
 struct sk_buff_head frames;
 struct sk_buff *skb;
 bool more_data = false;

 skb_queue_head_init(&frames);

 /* collect frame(s) from buffers */
 for (ac = 0; ac < IEEE80211_NUM_ACS; ac++) {
  while (n_frames != 0) {
   skb = skb_dequeue(&sta->tx_filtered[ac]);
   if (!skb) {
    skb = skb_dequeue(
     &sta->ps_tx_buf[ac]);
    if (skb)
     local->total_ps_buffered--;
   }
   if (!skb)
    break;
   n_frames--;
   __skb_queue_tail(&frames, skb);
  }

  if (!skb_queue_empty(&sta->tx_filtered[ac]) ||
      !skb_queue_empty(&sta->ps_tx_buf[ac]))
   more_data = true;
 }

 /* nothing to send? -> EOSP */
 if (skb_queue_empty(&frames)) {
  mpsp_trigger_send(sta, false, true);
  return;
 }

 /* in a MPSP make sure the last skb is a QoS Data frame */
 if (test_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_OWNER))
  mpsp_qos_null_append(sta, &frames);

 mps_dbg(sta->sdata, "sending %d frames to PS STA %pM\n",
  skb_queue_len(&frames), sta->sta.addr);

 /* prepare collected frames for transmission */
 skb_queue_walk(&frames, skb) {
  struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
  struct ieee80211_hdr *hdr = (void *) skb->data;

  /*
 * Tell TX path to send this frame even though the
 * STA may still remain is PS mode after this frame
 * exchange.
 */
  info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_NO_PS_BUFFER;

  if (more_data || !skb_queue_is_last(&frames, skb))
   hdr->frame_control |=
    cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_MOREDATA);
  else
   hdr->frame_control &=
    cpu_to_le16(~IEEE80211_FCTL_MOREDATA);

  if (skb_queue_is_last(&frames, skb) &&
      ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control)) {
   u8 *qoshdr = ieee80211_get_qos_ctl(hdr);

   /* MPSP trigger frame ends service period */
   *qoshdr |= IEEE80211_QOS_CTL_EOSP;
   info->flags |= IEEE80211_TX_CTL_REQ_TX_STATUS;
  }
 }

 ieee80211_add_pending_skbs(local, &frames);
 sta_info_recalc_tim(sta);
}

/**
 * ieee80211_mpsp_trigger_process - track status of mesh Peer Service Periods
 *
 * @qc: QoS Control field
 * @sta: peer to start a MPSP with
 * @tx: frame was transmitted by the local STA
 * @acked: frame has been transmitted successfully
 *
 * NOTE: active mode STA may only serve as MPSP owner
 */
void ieee80211_mpsp_trigger_process(u8 *qc, struct sta_info *sta,
        bool tx, bool acked)
{
 u8 rspi = qc[1] & (IEEE80211_QOS_CTL_RSPI >> 8);
 u8 eosp = qc[0] & IEEE80211_QOS_CTL_EOSP;

 if (tx) {
  if (rspi && acked)
   set_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_RECIPIENT);

  if (eosp)
   clear_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_OWNER);
  else if (acked &&
    test_sta_flag(sta, WLAN_STA_PS_STA) &&
    !test_and_set_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_OWNER))
   mps_frame_deliver(sta, -1);
 } else {
  if (eosp)
   clear_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_RECIPIENT);
  else if (sta->mesh->local_pm != NL80211_MESH_POWER_ACTIVE)
   set_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_RECIPIENT);

  if (rspi && !test_and_set_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_OWNER))
   mps_frame_deliver(sta, -1);
 }
}

/**
 * ieee80211_mps_frame_release - release frames buffered due to mesh power save
 *
 * @sta: mesh STA
 * @elems: IEs of beacon or probe response
 *
 * For peers if we have individually-addressed frames buffered or the peer
 * indicates buffered frames, send a corresponding MPSP trigger frame. Since
 * we do not evaluate the awake window duration, QoS Nulls are used as MPSP
 * trigger frames. If the neighbour STA is not a peer, only send single frames.
 */
void ieee80211_mps_frame_release(struct sta_info *sta,
     struct ieee802_11_elems *elems)
{
 int ac, buffer_local = 0;
 bool has_buffered = false;

 if (sta->mesh->plink_state == NL80211_PLINK_ESTAB)
  has_buffered = ieee80211_check_tim(elems->tim, elems->tim_len,
         sta->mesh->aid);

 if (has_buffered)
  mps_dbg(sta->sdata, "%pM indicates buffered frames\n",
   sta->sta.addr);

 /* only transmit to PS STA with announced, non-zero awake window */
 if (test_sta_flag(sta, WLAN_STA_PS_STA) &&
     (!elems->awake_window || !get_unaligned_le16(elems->awake_window)))
  return;

 if (!test_sta_flag(sta, WLAN_STA_MPSP_OWNER))
  for (ac = 0; ac < IEEE80211_NUM_ACS; ac++)
   buffer_local += skb_queue_len(&sta->ps_tx_buf[ac]) +
     skb_queue_len(&sta->tx_filtered[ac]);

 if (!has_buffered && !buffer_local)
  return;

 if (sta->mesh->plink_state == NL80211_PLINK_ESTAB)
  mpsp_trigger_send(sta, has_buffered, !buffer_local);
 else
  mps_frame_deliver(sta, 1);
}