Linux-2.6.12-rc2
[pandora-kernel.git] / include / net / iw_handler.h
1 /*
2  * This file define the new driver API for Wireless Extensions
3  *
4  * Version :    6       21.6.04
5  *
6  * Authors :    Jean Tourrilhes - HPL - <jt@hpl.hp.com>
7  * Copyright (c) 2001-2004 Jean Tourrilhes, All Rights Reserved.
8  */
9
10 #ifndef _IW_HANDLER_H
11 #define _IW_HANDLER_H
12
13 /************************** DOCUMENTATION **************************/
14 /*
15  * Initial driver API (1996 -> onward) :
16  * -----------------------------------
17  * The initial API just sends the IOCTL request received from user space
18  * to the driver (via the driver ioctl handler). The driver has to
19  * handle all the rest...
20  *
21  * The initial API also defines a specific handler in struct net_device
22  * to handle wireless statistics.
23  *
24  * The initial APIs served us well and has proven a reasonably good design.
25  * However, there is a few shortcommings :
26  *      o No events, everything is a request to the driver.
27  *      o Large ioctl function in driver with gigantic switch statement
28  *        (i.e. spaghetti code).
29  *      o Driver has to mess up with copy_to/from_user, and in many cases
30  *        does it unproperly. Common mistakes are :
31  *              * buffer overflows (no checks or off by one checks)
32  *              * call copy_to/from_user with irq disabled
33  *      o The user space interface is tied to ioctl because of the use
34  *        copy_to/from_user.
35  *
36  * New driver API (2002 -> onward) :
37  * -------------------------------
38  * The new driver API is just a bunch of standard functions (handlers),
39  * each handling a specific Wireless Extension. The driver just export
40  * the list of handler it supports, and those will be called apropriately.
41  *
42  * I tried to keep the main advantage of the previous API (simplicity,
43  * efficiency and light weight), and also I provide a good dose of backward
44  * compatibility (most structures are the same, driver can use both API
45  * simultaneously, ...).
46  * Hopefully, I've also addressed the shortcomming of the initial API.
47  *
48  * The advantage of the new API are :
49  *      o Handling of Extensions in driver broken in small contained functions
50  *      o Tighter checks of ioctl before calling the driver
51  *      o Flexible commit strategy (at least, the start of it)
52  *      o Backward compatibility (can be mixed with old API)
53  *      o Driver doesn't have to worry about memory and user-space issues
54  * The last point is important for the following reasons :
55  *      o You are now able to call the new driver API from any API you
56  *              want (including from within other parts of the kernel).
57  *      o Common mistakes are avoided (buffer overflow, user space copy
58  *              with irq disabled and so on).
59  *
60  * The Drawback of the new API are :
61  *      o bloat (especially kernel)
62  *      o need to migrate existing drivers to new API
63  * My initial testing shows that the new API adds around 3kB to the kernel
64  * and save between 0 and 5kB from a typical driver.
65  * Also, as all structures and data types are unchanged, the migration is
66  * quite straightforward (but tedious).
67  *
68  * ---
69  *
70  * The new driver API is defined below in this file. User space should
71  * not be aware of what's happening down there...
72  *
73  * A new kernel wrapper is in charge of validating the IOCTLs and calling
74  * the appropriate driver handler. This is implemented in :
75  *      # net/core/wireless.c
76  *
77  * The driver export the list of handlers in :
78  *      # include/linux/netdevice.h (one place)
79  *
80  * The new driver API is available for WIRELESS_EXT >= 13.
81  * Good luck with migration to the new API ;-)
82  */
83
84 /* ---------------------- THE IMPLEMENTATION ---------------------- */
85 /*
86  * Some of the choice I've made are pretty controversials. Defining an
87  * API is very much weighting compromises. This goes into some of the
88  * details and the thinking behind the implementation.
89  *
90  * Implementation goals :
91  * --------------------
92  * The implementation goals were as follow :
93  *      o Obvious : you should not need a PhD to understand what's happening,
94  *              the benefit is easier maintainance.
95  *      o Flexible : it should accommodate a wide variety of driver
96  *              implementations and be as flexible as the old API.
97  *      o Lean : it should be efficient memory wise to minimise the impact
98  *              on kernel footprint.
99  *      o Transparent to user space : the large number of user space
100  *              applications that use Wireless Extensions should not need
101  *              any modifications.
102  *
103  * Array of functions versus Struct of functions
104  * ---------------------------------------------
105  * 1) Having an array of functions allow the kernel code to access the
106  * handler in a single lookup, which is much more efficient (think hash
107  * table here).
108  * 2) The only drawback is that driver writer may put their handler in
109  * the wrong slot. This is trivial to test (I set the frequency, the
110  * bitrate changes). Once the handler is in the proper slot, it will be
111  * there forever, because the array is only extended at the end.
112  * 3) Backward/forward compatibility : adding new handler just require
113  * extending the array, so you can put newer driver in older kernel
114  * without having to patch the kernel code (and vice versa).
115  *
116  * All handler are of the same generic type
117  * ----------------------------------------
118  * That's a feature !!!
119  * 1) Having a generic handler allow to have generic code, which is more
120  * efficient. If each of the handler was individually typed I would need
121  * to add a big switch in the kernel (== more bloat). This solution is
122  * more scalable, adding new Wireless Extensions doesn't add new code.
123  * 2) You can use the same handler in different slots of the array. For
124  * hardware, it may be more efficient or logical to handle multiple
125  * Wireless Extensions with a single function, and the API allow you to
126  * do that. (An example would be a single record on the card to control
127  * both bitrate and frequency, the handler would read the old record,
128  * modify it according to info->cmd and rewrite it).
129  *
130  * Functions prototype uses union iwreq_data
131  * -----------------------------------------
132  * Some would have prefered functions defined this way :
133  *      static int mydriver_ioctl_setrate(struct net_device *dev, 
134  *                                        long rate, int auto)
135  * 1) The kernel code doesn't "validate" the content of iwreq_data, and
136  * can't do it (different hardware may have different notion of what a
137  * valid frequency is), so we don't pretend that we do it.
138  * 2) The above form is not extendable. If I want to add a flag (for
139  * example to distinguish setting max rate and basic rate), I would
140  * break the prototype. Using iwreq_data is more flexible.
141  * 3) Also, the above form is not generic (see above).
142  * 4) I don't expect driver developper using the wrong field of the
143  * union (Doh !), so static typechecking doesn't add much value.
144  * 5) Lastly, you can skip the union by doing :
145  *      static int mydriver_ioctl_setrate(struct net_device *dev,
146  *                                        struct iw_request_info *info,
147  *                                        struct iw_param *rrq,
148  *                                        char *extra)
149  * And then adding the handler in the array like this :
150  *        (iw_handler) mydriver_ioctl_setrate,             // SIOCSIWRATE
151  *
152  * Using functions and not a registry
153  * ----------------------------------
154  * Another implementation option would have been for every instance to
155  * define a registry (a struct containing all the Wireless Extensions)
156  * and only have a function to commit the registry to the hardware.
157  * 1) This approach can be emulated by the current code, but not
158  * vice versa.
159  * 2) Some drivers don't keep any configuration in the driver, for them
160  * adding such a registry would be a significant bloat.
161  * 3) The code to translate from Wireless Extension to native format is
162  * needed anyway, so it would not reduce significantely the amount of code.
163  * 4) The current approach only selectively translate Wireless Extensions
164  * to native format and only selectively set, whereas the registry approach
165  * would require to translate all WE and set all parameters for any single
166  * change.
167  * 5) For many Wireless Extensions, the GET operation return the current
168  * dynamic value, not the value that was set.
169  *
170  * This header is <net/iw_handler.h>
171  * ---------------------------------
172  * 1) This header is kernel space only and should not be exported to
173  * user space. Headers in "include/linux/" are exported, headers in
174  * "include/net/" are not.
175  *
176  * Mixed 32/64 bit issues
177  * ----------------------
178  * The Wireless Extensions are designed to be 64 bit clean, by using only
179  * datatypes with explicit storage size.
180  * There are some issues related to kernel and user space using different
181  * memory model, and in particular 64bit kernel with 32bit user space.
182  * The problem is related to struct iw_point, that contains a pointer
183  * that *may* need to be translated.
184  * This is quite messy. The new API doesn't solve this problem (it can't),
185  * but is a step in the right direction :
186  * 1) Meta data about each ioctl is easily available, so we know what type
187  * of translation is needed.
188  * 2) The move of data between kernel and user space is only done in a single
189  * place in the kernel, so adding specific hooks in there is possible.
190  * 3) In the long term, it allows to move away from using ioctl as the
191  * user space API.
192  *
193  * So many comments and so few code
194  * --------------------------------
195  * That's a feature. Comments won't bloat the resulting kernel binary.
196  */
197
198 /***************************** INCLUDES *****************************/
199
200 #include <linux/wireless.h>             /* IOCTL user space API */
201 #include <linux/if_ether.h>
202
203 /***************************** VERSION *****************************/
204 /*
205  * This constant is used to know which version of the driver API is
206  * available. Hopefully, this will be pretty stable and no changes
207  * will be needed...
208  * I just plan to increment with each new version.
209  */
210 #define IW_HANDLER_VERSION      6
211
212 /*
213  * Changes :
214  *
215  * V2 to V3
216  * --------
217  *      - Move event definition in <linux/wireless.h>
218  *      - Add Wireless Event support :
219  *              o wireless_send_event() prototype
220  *              o iwe_stream_add_event/point() inline functions
221  * V3 to V4
222  * --------
223  *      - Reshuffle IW_HEADER_TYPE_XXX to map IW_PRIV_TYPE_XXX changes
224  *
225  * V4 to V5
226  * --------
227  *      - Add new spy support : struct iw_spy_data & prototypes
228  *
229  * V5 to V6
230  * --------
231  *      - Change the way we get to spy_data method for added safety
232  *      - Remove spy #ifdef, they are always on -> cleaner code
233  *      - Add IW_DESCR_FLAG_NOMAX flag for very large requests
234  *      - Start migrating get_wireless_stats to struct iw_handler_def
235  */
236
237 /**************************** CONSTANTS ****************************/
238
239 /* Enhanced spy support available */
240 #define IW_WIRELESS_SPY
241 #define IW_WIRELESS_THRSPY
242
243 /* Special error message for the driver to indicate that we
244  * should do a commit after return from the iw_handler */
245 #define EIWCOMMIT       EINPROGRESS
246
247 /* Flags available in struct iw_request_info */
248 #define IW_REQUEST_FLAG_NONE    0x0000  /* No flag so far */
249
250 /* Type of headers we know about (basically union iwreq_data) */
251 #define IW_HEADER_TYPE_NULL     0       /* Not available */
252 #define IW_HEADER_TYPE_CHAR     2       /* char [IFNAMSIZ] */
253 #define IW_HEADER_TYPE_UINT     4       /* __u32 */
254 #define IW_HEADER_TYPE_FREQ     5       /* struct iw_freq */
255 #define IW_HEADER_TYPE_ADDR     6       /* struct sockaddr */
256 #define IW_HEADER_TYPE_POINT    8       /* struct iw_point */
257 #define IW_HEADER_TYPE_PARAM    9       /* struct iw_param */
258 #define IW_HEADER_TYPE_QUAL     10      /* struct iw_quality */
259
260 /* Handling flags */
261 /* Most are not implemented. I just use them as a reminder of some
262  * cool features we might need one day ;-) */
263 #define IW_DESCR_FLAG_NONE      0x0000  /* Obvious */
264 /* Wrapper level flags */
265 #define IW_DESCR_FLAG_DUMP      0x0001  /* Not part of the dump command */
266 #define IW_DESCR_FLAG_EVENT     0x0002  /* Generate an event on SET */
267 #define IW_DESCR_FLAG_RESTRICT  0x0004  /* GET : request is ROOT only */
268                                 /* SET : Omit payload from generated iwevent */
269 #define IW_DESCR_FLAG_NOMAX     0x0008  /* GET : no limit on request size */
270 /* Driver level flags */
271 #define IW_DESCR_FLAG_WAIT      0x0100  /* Wait for driver event */
272
273 /****************************** TYPES ******************************/
274
275 /* ----------------------- WIRELESS HANDLER ----------------------- */
276 /*
277  * A wireless handler is just a standard function, that looks like the
278  * ioctl handler.
279  * We also define there how a handler list look like... As the Wireless
280  * Extension space is quite dense, we use a simple array, which is faster
281  * (that's the perfect hash table ;-).
282  */
283
284 /*
285  * Meta data about the request passed to the iw_handler.
286  * Most handlers can safely ignore what's in there.
287  * The 'cmd' field might come handy if you want to use the same handler
288  * for multiple command...
289  * This struct is also my long term insurance. I can add new fields here
290  * without breaking the prototype of iw_handler...
291  */
292 struct iw_request_info
293 {
294         __u16           cmd;            /* Wireless Extension command */
295         __u16           flags;          /* More to come ;-) */
296 };
297
298 struct net_device;
299
300 /*
301  * This is how a function handling a Wireless Extension should look
302  * like (both get and set, standard and private).
303  */
304 typedef int (*iw_handler)(struct net_device *dev, struct iw_request_info *info,
305                           union iwreq_data *wrqu, char *extra);
306
307 /*
308  * This define all the handler that the driver export.
309  * As you need only one per driver type, please use a static const
310  * shared by all driver instances... Same for the members...
311  * This will be linked from net_device in <linux/netdevice.h>
312  */
313 struct iw_handler_def
314 {
315         /* Number of handlers defined (more precisely, index of the
316          * last defined handler + 1) */
317         __u16                   num_standard;
318         __u16                   num_private;
319         /* Number of private arg description */
320         __u16                   num_private_args;
321
322         /* Array of handlers for standard ioctls
323          * We will call dev->wireless_handlers->standard[ioctl - SIOCSIWNAME]
324          */
325         const iw_handler *      standard;
326
327         /* Array of handlers for private ioctls
328          * Will call dev->wireless_handlers->private[ioctl - SIOCIWFIRSTPRIV]
329          */
330         const iw_handler *      private;
331
332         /* Arguments of private handler. This one is just a list, so you
333          * can put it in any order you want and should not leave holes...
334          * We will automatically export that to user space... */
335         const struct iw_priv_args *     private_args;
336
337         /* This field will be *removed* in the next version of WE */
338         long                    spy_offset;     /* DO NOT USE */
339
340         /* New location of get_wireless_stats, to de-bloat struct net_device.
341          * The old pointer in struct net_device will be gradually phased
342          * out, and drivers are encouraged to use this one... */
343         struct iw_statistics*   (*get_wireless_stats)(struct net_device *dev);
344 };
345
346 /* ---------------------- IOCTL DESCRIPTION ---------------------- */
347 /*
348  * One of the main goal of the new interface is to deal entirely with
349  * user space/kernel space memory move.
350  * For that, we need to know :
351  *      o if iwreq is a pointer or contain the full data
352  *      o what is the size of the data to copy
353  *
354  * For private IOCTLs, we use the same rules as used by iwpriv and
355  * defined in struct iw_priv_args.
356  *
357  * For standard IOCTLs, things are quite different and we need to
358  * use the stuctures below. Actually, this struct is also more
359  * efficient, but that's another story...
360  */
361
362 /*
363  * Describe how a standard IOCTL looks like.
364  */
365 struct iw_ioctl_description
366 {
367         __u8    header_type;            /* NULL, iw_point or other */
368         __u8    token_type;             /* Future */
369         __u16   token_size;             /* Granularity of payload */
370         __u16   min_tokens;             /* Min acceptable token number */
371         __u16   max_tokens;             /* Max acceptable token number */
372         __u32   flags;                  /* Special handling of the request */
373 };
374
375 /* Need to think of short header translation table. Later. */
376
377 /* --------------------- ENHANCED SPY SUPPORT --------------------- */
378 /*
379  * In the old days, the driver was handling spy support all by itself.
380  * Now, the driver can delegate this task to Wireless Extensions.
381  * It needs to include this struct in its private part and use the
382  * standard spy iw_handler.
383  */
384
385 /*
386  * Instance specific spy data, i.e. addresses spied and quality for them.
387  */
388 struct iw_spy_data
389 {
390         /* --- Standard spy support --- */
391         int                     spy_number;
392         u_char                  spy_address[IW_MAX_SPY][ETH_ALEN];
393         struct iw_quality       spy_stat[IW_MAX_SPY];
394         /* --- Enhanced spy support (event) */
395         struct iw_quality       spy_thr_low;    /* Low threshold */
396         struct iw_quality       spy_thr_high;   /* High threshold */
397         u_char                  spy_thr_under[IW_MAX_SPY];
398 };
399
400 /* --------------------- DEVICE WIRELESS DATA --------------------- */
401 /*
402  * This is all the wireless data specific to a device instance that
403  * is managed by the core of Wireless Extensions.
404  * We only keep pointer to those structures, so that a driver is free
405  * to share them between instances.
406  * This structure should be initialised before registering the device.
407  * Access to this data follow the same rules as any other struct net_device
408  * data (i.e. valid as long as struct net_device exist, same locking rules).
409  */
410 struct iw_public_data {
411         /* Driver enhanced spy support */
412         struct iw_spy_data *    spy_data;
413 };
414
415 /**************************** PROTOTYPES ****************************/
416 /*
417  * Functions part of the Wireless Extensions (defined in net/core/wireless.c).
418  * Those may be called only within the kernel.
419  */
420
421 /* First : function strictly used inside the kernel */
422
423 /* Handle /proc/net/wireless, called in net/code/dev.c */
424 extern int dev_get_wireless_info(char * buffer, char **start, off_t offset,
425                                  int length);
426
427 /* Handle IOCTLs, called in net/code/dev.c */
428 extern int wireless_process_ioctl(struct ifreq *ifr, unsigned int cmd);
429
430 /* Second : functions that may be called by driver modules */
431
432 /* Send a single event to user space */
433 extern void wireless_send_event(struct net_device *     dev,
434                                 unsigned int            cmd,
435                                 union iwreq_data *      wrqu,
436                                 char *                  extra);
437
438 /* We may need a function to send a stream of events to user space.
439  * More on that later... */
440
441 /* Standard handler for SIOCSIWSPY */
442 extern int iw_handler_set_spy(struct net_device *       dev,
443                               struct iw_request_info *  info,
444                               union iwreq_data *        wrqu,
445                               char *                    extra);
446 /* Standard handler for SIOCGIWSPY */
447 extern int iw_handler_get_spy(struct net_device *       dev,
448                               struct iw_request_info *  info,
449                               union iwreq_data *        wrqu,
450                               char *                    extra);
451 /* Standard handler for SIOCSIWTHRSPY */
452 extern int iw_handler_set_thrspy(struct net_device *    dev,
453                                  struct iw_request_info *info,
454                                  union iwreq_data *     wrqu,
455                                  char *                 extra);
456 /* Standard handler for SIOCGIWTHRSPY */
457 extern int iw_handler_get_thrspy(struct net_device *    dev,
458                                  struct iw_request_info *info,
459                                  union iwreq_data *     wrqu,
460                                  char *                 extra);
461 /* Driver call to update spy records */
462 extern void wireless_spy_update(struct net_device *     dev,
463                                 unsigned char *         address,
464                                 struct iw_quality *     wstats);
465
466 /************************* INLINE FUNTIONS *************************/
467 /*
468  * Function that are so simple that it's more efficient inlining them
469  */
470
471 /*------------------------------------------------------------------*/
472 /*
473  * Wrapper to add an Wireless Event to a stream of events.
474  */
475 static inline char *
476 iwe_stream_add_event(char *     stream,         /* Stream of events */
477                      char *     ends,           /* End of stream */
478                      struct iw_event *iwe,      /* Payload */
479                      int        event_len)      /* Real size of payload */
480 {
481         /* Check if it's possible */
482         if((stream + event_len) < ends) {
483                 iwe->len = event_len;
484                 memcpy(stream, (char *) iwe, event_len);
485                 stream += event_len;
486         }
487         return stream;
488 }
489
490 /*------------------------------------------------------------------*/
491 /*
492  * Wrapper to add an short Wireless Event containing a pointer to a
493  * stream of events.
494  */
495 static inline char *
496 iwe_stream_add_point(char *     stream,         /* Stream of events */
497                      char *     ends,           /* End of stream */
498                      struct iw_event *iwe,      /* Payload */
499                      char *     extra)
500 {
501         int     event_len = IW_EV_POINT_LEN + iwe->u.data.length;
502         /* Check if it's possible */
503         if((stream + event_len) < ends) {
504                 iwe->len = event_len;
505                 memcpy(stream, (char *) iwe, IW_EV_POINT_LEN);
506                 memcpy(stream + IW_EV_POINT_LEN, extra, iwe->u.data.length);
507                 stream += event_len;
508         }
509         return stream;
510 }
511
512 /*------------------------------------------------------------------*/
513 /*
514  * Wrapper to add a value to a Wireless Event in a stream of events.
515  * Be careful, this one is tricky to use properly :
516  * At the first run, you need to have (value = event + IW_EV_LCP_LEN).
517  */
518 static inline char *
519 iwe_stream_add_value(char *     event,          /* Event in the stream */
520                      char *     value,          /* Value in event */
521                      char *     ends,           /* End of stream */
522                      struct iw_event *iwe,      /* Payload */
523                      int        event_len)      /* Real size of payload */
524 {
525         /* Don't duplicate LCP */
526         event_len -= IW_EV_LCP_LEN;
527
528         /* Check if it's possible */
529         if((value + event_len) < ends) {
530                 /* Add new value */
531                 memcpy(value, (char *) iwe + IW_EV_LCP_LEN, event_len);
532                 value += event_len;
533                 /* Patch LCP */
534                 iwe->len = value - event;
535                 memcpy(event, (char *) iwe, IW_EV_LCP_LEN);
536         }
537         return value;
538 }
539
540 #endif  /* _IW_HANDLER_H */