wlan - Rip out all wlan locks part 2/2
[dragonfly.git] / sys / netproto / 802_11 / wlan / ieee80211.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2001 Atsushi Onoe
3  * Copyright (c) 2002-2009 Sam Leffler, Errno Consulting
4  * All rights reserved.
5  *
6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7  * modification, are permitted provided that the following conditions
8  * are met:
9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14  *
15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
16  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
17  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
18  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
19  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
20  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
21  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
22  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
23  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
24  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
25  *
26  * $FreeBSD: head/sys/net80211/ieee80211.c 206358 2010-04-07 15:29:13Z rpaulo $
27  * $DragonFly$
28  */
29
30 /*
31  * IEEE 802.11 generic handler
32  */
33 #include "opt_wlan.h"
34
35 #include <sys/param.h>
36 #include <sys/systm.h>
37 #include <sys/kernel.h>
38
39 #include <sys/socket.h>
40 #include <sys/thread.h>
41
42 #include <net/if.h>
43 #include <net/if_dl.h>
44 #include <net/if_media.h>
45 #include <net/if_types.h>
46 #include <net/ifq_var.h>
47 #include <net/ethernet.h>
48 #include <net/route.h>
49
50 #include <netproto/802_11/ieee80211_var.h>
51 #include <netproto/802_11/ieee80211_regdomain.h>
52 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_SUPERG
53 #include <netproto/802_11/ieee80211_superg.h>
54 #endif
55 #include <netproto/802_11/ieee80211_ratectl.h>
56
57 #include <net/bpf.h>
58
59 const char *ieee80211_phymode_name[IEEE80211_MODE_MAX] = {
60         [IEEE80211_MODE_AUTO]     = "auto",
61         [IEEE80211_MODE_11A]      = "11a",
62         [IEEE80211_MODE_11B]      = "11b",
63         [IEEE80211_MODE_11G]      = "11g",
64         [IEEE80211_MODE_FH]       = "FH",
65         [IEEE80211_MODE_TURBO_A]  = "turboA",
66         [IEEE80211_MODE_TURBO_G]  = "turboG",
67         [IEEE80211_MODE_STURBO_A] = "sturboA",
68         [IEEE80211_MODE_HALF]     = "half",
69         [IEEE80211_MODE_QUARTER]  = "quarter",
70         [IEEE80211_MODE_11NA]     = "11na",
71         [IEEE80211_MODE_11NG]     = "11ng",
72 };
73 /* map ieee80211_opmode to the corresponding capability bit */
74 const int ieee80211_opcap[IEEE80211_OPMODE_MAX] = {
75         [IEEE80211_M_IBSS]      = IEEE80211_C_IBSS,
76         [IEEE80211_M_WDS]       = IEEE80211_C_WDS,
77         [IEEE80211_M_STA]       = IEEE80211_C_STA,
78         [IEEE80211_M_AHDEMO]    = IEEE80211_C_AHDEMO,
79         [IEEE80211_M_HOSTAP]    = IEEE80211_C_HOSTAP,
80         [IEEE80211_M_MONITOR]   = IEEE80211_C_MONITOR,
81 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_MESH
82         [IEEE80211_M_MBSS]      = IEEE80211_C_MBSS,
83 #endif
84 };
85
86 static const uint8_t ieee80211broadcastaddr[IEEE80211_ADDR_LEN] =
87         { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
88
89 static  void ieee80211_syncflag_locked(struct ieee80211com *ic, int flag);
90 static  void ieee80211_syncflag_ht_locked(struct ieee80211com *ic, int flag);
91 static  void ieee80211_syncflag_ext_locked(struct ieee80211com *ic, int flag);
92 static  int ieee80211_media_setup(struct ieee80211com *ic,
93                 struct ifmedia *media, int caps, int addsta,
94                 ifm_change_cb_t media_change, ifm_stat_cb_t media_stat);
95 static  void ieee80211com_media_status(struct ifnet *, struct ifmediareq *);
96 static  int ieee80211com_media_change(struct ifnet *);
97 static  int media_status(enum ieee80211_opmode,
98                 const struct ieee80211_channel *);
99
100 MALLOC_DEFINE(M_80211_VAP, "80211vap", "802.11 vap state");
101
102 /*
103  * Default supported rates for 802.11 operation (in IEEE .5Mb units).
104  */
105 #define B(r)    ((r) | IEEE80211_RATE_BASIC)
106 static const struct ieee80211_rateset ieee80211_rateset_11a =
107         { 8, { B(12), 18, B(24), 36, B(48), 72, 96, 108 } };
108 static const struct ieee80211_rateset ieee80211_rateset_half =
109         { 8, { B(6), 9, B(12), 18, B(24), 36, 48, 54 } };
110 static const struct ieee80211_rateset ieee80211_rateset_quarter =
111         { 8, { B(3), 4, B(6), 9, B(12), 18, 24, 27 } };
112 static const struct ieee80211_rateset ieee80211_rateset_11b =
113         { 4, { B(2), B(4), B(11), B(22) } };
114 /* NB: OFDM rates are handled specially based on mode */
115 static const struct ieee80211_rateset ieee80211_rateset_11g =
116         { 12, { B(2), B(4), B(11), B(22), 12, 18, 24, 36, 48, 72, 96, 108 } };
117 #undef B
118
119 /* Global token used for wlan layer and wireless NIC driver layer */
120 lwkt_token wlan_token;
121
122 /*
123  * Fill in 802.11 available channel set, mark
124  * all available channels as active, and pick
125  * a default channel if not already specified.
126  */
127 static void
128 ieee80211_chan_init(struct ieee80211com *ic)
129 {
130 #define DEFAULTRATES(m, def) do { \
131         if (ic->ic_sup_rates[m].rs_nrates == 0) \
132                 ic->ic_sup_rates[m] = def; \
133 } while (0)
134         struct ieee80211_channel *c;
135         int i;
136
137         KASSERT(0 < ic->ic_nchans && ic->ic_nchans <= IEEE80211_CHAN_MAX,
138                 ("invalid number of channels specified: %u", ic->ic_nchans));
139         memset(ic->ic_chan_avail, 0, sizeof(ic->ic_chan_avail));
140         memset(ic->ic_modecaps, 0, sizeof(ic->ic_modecaps));
141         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_AUTO);
142         for (i = 0; i < ic->ic_nchans; i++) {
143                 c = &ic->ic_channels[i];
144                 KASSERT(c->ic_flags != 0, ("channel with no flags"));
145                 /*
146                  * Help drivers that work only with frequencies by filling
147                  * in IEEE channel #'s if not already calculated.  Note this
148                  * mimics similar work done in ieee80211_setregdomain when
149                  * changing regulatory state.
150                  */
151                 if (c->ic_ieee == 0)
152                         c->ic_ieee = ieee80211_mhz2ieee(c->ic_freq,c->ic_flags);
153                 if (IEEE80211_IS_CHAN_HT40(c) && c->ic_extieee == 0)
154                         c->ic_extieee = ieee80211_mhz2ieee(c->ic_freq +
155                             (IEEE80211_IS_CHAN_HT40U(c) ? 20 : -20),
156                             c->ic_flags);
157                 /* default max tx power to max regulatory */
158                 if (c->ic_maxpower == 0)
159                         c->ic_maxpower = 2*c->ic_maxregpower;
160                 setbit(ic->ic_chan_avail, c->ic_ieee);
161                 /*
162                  * Identify mode capabilities.
163                  */
164                 if (IEEE80211_IS_CHAN_A(c))
165                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_11A);
166                 if (IEEE80211_IS_CHAN_B(c))
167                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_11B);
168                 if (IEEE80211_IS_CHAN_ANYG(c))
169                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_11G);
170                 if (IEEE80211_IS_CHAN_FHSS(c))
171                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_FH);
172                 if (IEEE80211_IS_CHAN_108A(c))
173                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_TURBO_A);
174                 if (IEEE80211_IS_CHAN_108G(c))
175                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_TURBO_G);
176                 if (IEEE80211_IS_CHAN_ST(c))
177                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_STURBO_A);
178                 if (IEEE80211_IS_CHAN_HALF(c))
179                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_HALF);
180                 if (IEEE80211_IS_CHAN_QUARTER(c))
181                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_QUARTER);
182                 if (IEEE80211_IS_CHAN_HTA(c))
183                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_11NA);
184                 if (IEEE80211_IS_CHAN_HTG(c))
185                         setbit(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_11NG);
186         }
187         /* initialize candidate channels to all available */
188         memcpy(ic->ic_chan_active, ic->ic_chan_avail,
189                 sizeof(ic->ic_chan_avail));
190
191         /* sort channel table to allow lookup optimizations */
192         ieee80211_sort_channels(ic->ic_channels, ic->ic_nchans);
193
194         /* invalidate any previous state */
195         ic->ic_bsschan = IEEE80211_CHAN_ANYC;
196         ic->ic_prevchan = NULL;
197         ic->ic_csa_newchan = NULL;
198         /* arbitrarily pick the first channel */
199         ic->ic_curchan = &ic->ic_channels[0];
200         ic->ic_rt = ieee80211_get_ratetable(ic->ic_curchan);
201
202         /* fillin well-known rate sets if driver has not specified */
203         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_11B,         ieee80211_rateset_11b);
204         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_11G,         ieee80211_rateset_11g);
205         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_11A,         ieee80211_rateset_11a);
206         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_TURBO_A,     ieee80211_rateset_11a);
207         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_TURBO_G,     ieee80211_rateset_11g);
208         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_STURBO_A,    ieee80211_rateset_11a);
209         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_HALF,        ieee80211_rateset_half);
210         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_QUARTER,     ieee80211_rateset_quarter);
211         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_11NA,        ieee80211_rateset_11a);
212         DEFAULTRATES(IEEE80211_MODE_11NG,        ieee80211_rateset_11g);
213
214         /*
215          * Set auto mode to reset active channel state and any desired channel.
216          */
217         (void) ieee80211_setmode(ic, IEEE80211_MODE_AUTO);
218 #undef DEFAULTRATES
219 }
220
221 static void
222 null_update_mcast(struct ifnet *ifp)
223 {
224         if_printf(ifp, "need multicast update callback\n");
225 }
226
227 static void
228 null_update_promisc(struct ifnet *ifp)
229 {
230         if_printf(ifp, "need promiscuous mode update callback\n");
231 }
232
233 static int
234 null_transmit(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
235 {
236         m_freem(m);
237         ifp->if_oerrors++;
238         return EACCES;          /* XXX EIO/EPERM? */
239 }
240
241 static int
242 null_output(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m,
243         struct sockaddr *dst, struct rtentry *ro)
244 {
245         if_printf(ifp, "discard raw packet\n");
246         return null_transmit(ifp, m);
247 }
248
249 static void
250 null_input(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m)
251 {
252         if_printf(ifp, "if_input should not be called\n");
253         m_freem(m);
254 }
255
256 /*
257  * Attach/setup the common net80211 state.  Called by
258  * the driver on attach to prior to creating any vap's.
259  */
260 void
261 ieee80211_ifattach(struct ieee80211com *ic,
262         const uint8_t macaddr[IEEE80211_ADDR_LEN])
263 {
264         struct ifnet *ifp = ic->ic_ifp;
265         struct sockaddr_dl *sdl;
266         struct ifaddr *ifa;
267
268         KASSERT(ifp->if_type == IFT_IEEE80211, ("if_type %d", ifp->if_type));
269
270         TAILQ_INIT(&ic->ic_vaps);
271
272         /* Create a taskqueue for all state changes */
273         ic->ic_tq = taskqueue_create("ic_taskq", M_WAITOK | M_ZERO,
274             taskqueue_thread_enqueue, &ic->ic_tq);
275         taskqueue_start_threads(&ic->ic_tq, 1, TDPRI_KERN_DAEMON, -1,
276             "%s taskq", ifp->if_xname);
277         /*
278          * Fill in 802.11 available channel set, mark all
279          * available channels as active, and pick a default
280          * channel if not already specified.
281          */
282         ieee80211_media_init(ic);
283
284         ic->ic_update_mcast = null_update_mcast;
285         ic->ic_update_promisc = null_update_promisc;
286
287         ic->ic_hash_key = karc4random();
288         ic->ic_bintval = IEEE80211_BINTVAL_DEFAULT;
289         ic->ic_lintval = ic->ic_bintval;
290         ic->ic_txpowlimit = IEEE80211_TXPOWER_MAX;
291
292         ieee80211_crypto_attach(ic);
293         ieee80211_node_attach(ic);
294         ieee80211_power_attach(ic);
295         ieee80211_proto_attach(ic);
296 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_SUPERG
297         ieee80211_superg_attach(ic);
298 #endif
299         ieee80211_ht_attach(ic);
300         ieee80211_scan_attach(ic);
301         ieee80211_regdomain_attach(ic);
302         ieee80211_dfs_attach(ic);
303
304         ieee80211_sysctl_attach(ic);
305
306         ifp->if_addrlen = IEEE80211_ADDR_LEN;
307         ifp->if_hdrlen = 0;
308         if_attach(ifp, NULL);
309         ifp->if_mtu = IEEE80211_MTU_MAX;
310         ifp->if_broadcastaddr = ieee80211broadcastaddr;
311         ifp->if_output = null_output;
312         ifp->if_input = null_input;     /* just in case */
313         ifp->if_resolvemulti = NULL;    /* NB: callers check */
314
315         ifa = ifaddr_byindex(ifp->if_index);
316         KASSERT(ifa != NULL, ("%s: no lladdr!\n", __func__));
317         sdl = (struct sockaddr_dl *)ifa->ifa_addr;
318         sdl->sdl_type = IFT_ETHER;              /* XXX IFT_IEEE80211? */
319         sdl->sdl_alen = IEEE80211_ADDR_LEN;
320         IEEE80211_ADDR_COPY(LLADDR(sdl), macaddr);
321 //      IFAFREE(ifa);
322 }
323
324 /*
325  * Detach net80211 state on device detach.  Tear down
326  * all vap's and reclaim all common state prior to the
327  * device state going away.  Note we may call back into
328  * driver; it must be prepared for this.
329  */
330 void
331 ieee80211_ifdetach(struct ieee80211com *ic)
332 {
333         struct ifnet *ifp = ic->ic_ifp;
334         struct ieee80211vap *vap;
335
336         if_detach(ifp);
337
338         while ((vap = TAILQ_FIRST(&ic->ic_vaps)) != NULL)
339                 ieee80211_vap_destroy(vap);
340         ieee80211_waitfor_parent(ic);
341
342         ieee80211_sysctl_detach(ic);
343         ieee80211_dfs_detach(ic);
344         ieee80211_regdomain_detach(ic);
345         ieee80211_scan_detach(ic);
346 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_SUPERG
347         ieee80211_superg_detach(ic);
348 #endif
349         ieee80211_ht_detach(ic);
350         /* NB: must be called before ieee80211_node_detach */
351         ieee80211_proto_detach(ic);
352         ieee80211_crypto_detach(ic);
353         ieee80211_power_detach(ic);
354         ieee80211_node_detach(ic);
355
356         ifmedia_removeall(&ic->ic_media);
357         taskqueue_free(ic->ic_tq);
358 }
359
360 /*
361  * Default reset method for use with the ioctl support.  This
362  * method is invoked after any state change in the 802.11
363  * layer that should be propagated to the hardware but not
364  * require re-initialization of the 802.11 state machine (e.g
365  * rescanning for an ap).  We always return ENETRESET which
366  * should cause the driver to re-initialize the device. Drivers
367  * can override this method to implement more optimized support.
368  */
369 static int
370 default_reset(struct ieee80211vap *vap, u_long cmd)
371 {
372         return ENETRESET;
373 }
374
375 /*
376  * Prepare a vap for use.  Drivers use this call to
377  * setup net80211 state in new vap's prior attaching
378  * them with ieee80211_vap_attach (below).
379  */
380 int
381 ieee80211_vap_setup(struct ieee80211com *ic, struct ieee80211vap *vap,
382         const char name[IFNAMSIZ], int unit, int opmode, int flags,
383         const uint8_t bssid[IEEE80211_ADDR_LEN],
384         const uint8_t macaddr[IEEE80211_ADDR_LEN])
385 {
386         struct ifnet *ifp;
387
388         ifp = if_alloc(IFT_ETHER);
389         if (ifp == NULL) {
390                 if_printf(ic->ic_ifp, "%s: unable to allocate ifnet\n",
391                     __func__);
392                 return ENOMEM;
393         }
394         if_initname(ifp, name, unit);
395         ifp->if_serializer = &wlan_global_serializer;
396         ifp->if_softc = vap;                    /* back pointer */
397         ifp->if_flags = IFF_SIMPLEX | IFF_BROADCAST | IFF_MULTICAST;
398         ifp->if_start = ieee80211_start;
399         ifp->if_ioctl = ieee80211_ioctl;
400         ifp->if_init = ieee80211_init;
401         /* NB: input+output filled in by ether_ifattach */
402         ifq_set_maxlen(&ifp->if_snd, IFQ_MAXLEN);
403         ifq_set_ready(&ifp->if_snd);
404
405         vap->iv_ifp = ifp;
406         vap->iv_ic = ic;
407         vap->iv_flags = ic->ic_flags;           /* propagate common flags */
408         vap->iv_flags_ext = ic->ic_flags_ext;
409         vap->iv_flags_ven = ic->ic_flags_ven;
410         vap->iv_caps = ic->ic_caps &~ IEEE80211_C_OPMODE;
411         vap->iv_htcaps = ic->ic_htcaps;
412         vap->iv_opmode = opmode;
413         vap->iv_caps |= ieee80211_opcap[opmode];
414         switch (opmode) {
415         case IEEE80211_M_WDS:
416                 /*
417                  * WDS links must specify the bssid of the far end.
418                  * For legacy operation this is a static relationship.
419                  * For non-legacy operation the station must associate
420                  * and be authorized to pass traffic.  Plumbing the
421                  * vap to the proper node happens when the vap
422                  * transitions to RUN state.
423                  */
424                 IEEE80211_ADDR_COPY(vap->iv_des_bssid, bssid);
425                 vap->iv_flags |= IEEE80211_F_DESBSSID;
426                 if (flags & IEEE80211_CLONE_WDSLEGACY)
427                         vap->iv_flags_ext |= IEEE80211_FEXT_WDSLEGACY;
428                 break;
429 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_TDMA
430         case IEEE80211_M_AHDEMO:
431                 if (flags & IEEE80211_CLONE_TDMA) {
432                         /* NB: checked before clone operation allowed */
433                         KASSERT(ic->ic_caps & IEEE80211_C_TDMA,
434                             ("not TDMA capable, ic_caps 0x%x", ic->ic_caps));
435                         /*
436                          * Propagate TDMA capability to mark vap; this
437                          * cannot be removed and is used to distinguish
438                          * regular ahdemo operation from ahdemo+tdma.
439                          */
440                         vap->iv_caps |= IEEE80211_C_TDMA;
441                 }
442                 break;
443 #endif
444         }
445         /* auto-enable s/w beacon miss support */
446         if (flags & IEEE80211_CLONE_NOBEACONS)
447                 vap->iv_flags_ext |= IEEE80211_FEXT_SWBMISS;
448         /* auto-generated or user supplied MAC address */
449         if (flags & (IEEE80211_CLONE_BSSID|IEEE80211_CLONE_MACADDR))
450                 vap->iv_flags_ext |= IEEE80211_FEXT_UNIQMAC;
451         /*
452          * Enable various functionality by default if we're
453          * capable; the driver can override us if it knows better.
454          */
455         if (vap->iv_caps & IEEE80211_C_WME)
456                 vap->iv_flags |= IEEE80211_F_WME;
457         if (vap->iv_caps & IEEE80211_C_BURST)
458                 vap->iv_flags |= IEEE80211_F_BURST;
459         /* NB: bg scanning only makes sense for station mode right now */
460         if (vap->iv_opmode == IEEE80211_M_STA &&
461             (vap->iv_caps & IEEE80211_C_BGSCAN))
462                 vap->iv_flags |= IEEE80211_F_BGSCAN;
463         vap->iv_flags |= IEEE80211_F_DOTH;      /* XXX no cap, just ena */
464         /* NB: DFS support only makes sense for ap mode right now */
465         if (vap->iv_opmode == IEEE80211_M_HOSTAP &&
466             (vap->iv_caps & IEEE80211_C_DFS))
467                 vap->iv_flags_ext |= IEEE80211_FEXT_DFS;
468
469         vap->iv_des_chan = IEEE80211_CHAN_ANYC;         /* any channel is ok */
470         vap->iv_bmissthreshold = IEEE80211_HWBMISS_DEFAULT;
471         vap->iv_dtim_period = IEEE80211_DTIM_DEFAULT;
472         /*
473          * Install a default reset method for the ioctl support;
474          * the driver can override this.
475          */
476         vap->iv_reset = default_reset;
477
478         IEEE80211_ADDR_COPY(vap->iv_myaddr, macaddr);
479
480         ieee80211_sysctl_vattach(vap);
481         ieee80211_crypto_vattach(vap);
482         ieee80211_node_vattach(vap);
483         ieee80211_power_vattach(vap);
484         ieee80211_proto_vattach(vap);
485 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_SUPERG
486         ieee80211_superg_vattach(vap);
487 #endif
488         ieee80211_ht_vattach(vap);
489         ieee80211_scan_vattach(vap);
490         ieee80211_regdomain_vattach(vap);
491         ieee80211_radiotap_vattach(vap);
492         ieee80211_ratectl_set(vap, IEEE80211_RATECTL_AMRR);
493
494         return 0;
495 }
496
497 /*
498  * Activate a vap.  State should have been prepared with a
499  * call to ieee80211_vap_setup and by the driver.  On return
500  * from this call the vap is ready for use.
501  */
502 int
503 ieee80211_vap_attach(struct ieee80211vap *vap,
504         ifm_change_cb_t media_change, ifm_stat_cb_t media_stat)
505 {
506         struct ifnet *ifp = vap->iv_ifp;
507         struct ieee80211com *ic = vap->iv_ic;
508         struct ifmediareq imr;
509         int maxrate;
510
511         IEEE80211_DPRINTF(vap, IEEE80211_MSG_STATE,
512             "%s: %s parent %s flags 0x%x flags_ext 0x%x\n",
513             __func__, ieee80211_opmode_name[vap->iv_opmode],
514             ic->ic_ifp->if_xname, vap->iv_flags, vap->iv_flags_ext);
515
516         /*
517          * Do late attach work that cannot happen until after
518          * the driver has had a chance to override defaults.
519          */
520         ieee80211_node_latevattach(vap);
521         ieee80211_power_latevattach(vap);
522
523         maxrate = ieee80211_media_setup(ic, &vap->iv_media, vap->iv_caps,
524             vap->iv_opmode == IEEE80211_M_STA, media_change, media_stat);
525         ieee80211_media_status(ifp, &imr);
526         /* NB: strip explicit mode; we're actually in autoselect */
527         ifmedia_set(&vap->iv_media,
528             imr.ifm_active &~ (IFM_MMASK | IFM_IEEE80211_TURBO));
529         if (maxrate)
530                 ifp->if_baudrate = IF_Mbps(maxrate);
531
532         ether_ifattach(ifp, vap->iv_myaddr, NULL);
533         if (vap->iv_opmode == IEEE80211_M_MONITOR) {
534                 /* NB: disallow transmit */
535 #ifdef __FreeBSD__
536                 ifp->if_transmit = null_transmit;
537 #endif
538                 ifp->if_output = null_output;
539         } else {
540                 /* hook output method setup by ether_ifattach */
541                 vap->iv_output = ifp->if_output;
542                 ifp->if_output = ieee80211_output;
543         }
544         /* NB: if_mtu set by ether_ifattach to ETHERMTU */
545
546         TAILQ_INSERT_TAIL(&ic->ic_vaps, vap, iv_next);
547         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_WME);
548 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_SUPERG
549         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_TURBOP);
550 #endif
551         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_PCF);
552         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_BURST);
553         ieee80211_syncflag_ht_locked(ic, IEEE80211_FHT_HT);
554         ieee80211_syncflag_ht_locked(ic, IEEE80211_FHT_USEHT40);
555         ieee80211_syncifflag_locked(ic, IFF_PROMISC);
556         ieee80211_syncifflag_locked(ic, IFF_ALLMULTI);
557
558         return 1;
559 }
560
561 /* 
562  * Tear down vap state and reclaim the ifnet.
563  * The driver is assumed to have prepared for
564  * this; e.g. by turning off interrupts for the
565  * underlying device.
566  */
567 void
568 ieee80211_vap_detach(struct ieee80211vap *vap)
569 {
570         struct ieee80211com *ic = vap->iv_ic;
571         struct ifnet *ifp = vap->iv_ifp;
572
573         IEEE80211_DPRINTF(vap, IEEE80211_MSG_STATE, "%s: %s parent %s\n",
574             __func__, ieee80211_opmode_name[vap->iv_opmode],
575             ic->ic_ifp->if_xname);
576
577         /* NB: bpfdetach is called by ether_ifdetach and claims all taps */
578         ether_ifdetach(ifp);
579
580         ieee80211_stop(vap);
581
582         /*
583          * Flush any deferred vap tasks.
584          */
585         ieee80211_draintask(ic, &vap->iv_nstate_task);
586         ieee80211_draintask(ic, &vap->iv_swbmiss_task);
587
588 #ifdef __FreeBSD__
589         /* XXX band-aid until ifnet handles this for us */
590         taskqueue_drain(taskqueue_swi, &ifp->if_linktask);
591 #endif
592
593         KASSERT(vap->iv_state == IEEE80211_S_INIT , ("vap still running"));
594         TAILQ_REMOVE(&ic->ic_vaps, vap, iv_next);
595         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_WME);
596 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_SUPERG
597         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_TURBOP);
598 #endif
599         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_PCF);
600         ieee80211_syncflag_locked(ic, IEEE80211_F_BURST);
601         ieee80211_syncflag_ht_locked(ic, IEEE80211_FHT_HT);
602         ieee80211_syncflag_ht_locked(ic, IEEE80211_FHT_USEHT40);
603         /* NB: this handles the bpfdetach done below */
604         ieee80211_syncflag_ext_locked(ic, IEEE80211_FEXT_BPF);
605         ieee80211_syncifflag_locked(ic, IFF_PROMISC);
606         ieee80211_syncifflag_locked(ic, IFF_ALLMULTI);
607
608         ifmedia_removeall(&vap->iv_media);
609
610         ieee80211_radiotap_vdetach(vap);
611         ieee80211_regdomain_vdetach(vap);
612         ieee80211_scan_vdetach(vap);
613 #ifdef IEEE80211_SUPPORT_SUPERG
614         ieee80211_superg_vdetach(vap);
615 #endif
616         ieee80211_ht_vdetach(vap);
617         /* NB: must be before ieee80211_node_vdetach */
618         ieee80211_proto_vdetach(vap);
619         ieee80211_crypto_vdetach(vap);
620         ieee80211_power_vdetach(vap);
621         ieee80211_node_vdetach(vap);
622         ieee80211_sysctl_vdetach(vap);
623
624         if_free(ifp);
625 }
626
627 /*
628  * Synchronize flag bit state in the parent ifnet structure
629  * according to the state of all vap ifnet's.  This is used,
630  * for example, to handle IFF_PROMISC and IFF_ALLMULTI.
631  */
632 void
633 ieee80211_syncifflag_locked(struct ieee80211com *ic, int flag)
634 {
635         struct ifnet *ifp = ic->ic_ifp;
636         struct ieee80211vap *vap;
637         int bit, oflags;
638
639         bit = 0;
640         TAILQ_FOREACH(vap, &ic->ic_vaps, iv_next)
641                 if (vap->iv_ifp->if_flags & flag) {
642                         /*
643                          * XXX the bridge sets PROMISC but we don't want to
644                          * enable it on the device, discard here so all the
645                          * drivers don't need to special-case it
646                          */
647                         if (flag == IFF_PROMISC &&
648                             !(vap->iv_opmode == IEEE80211_M_MONITOR ||
649                               (vap->iv_opmode == IEEE80211_M_AHDEMO &&
650                                (vap->iv_caps & IEEE80211_C_TDMA) == 0)))
651                                 continue;
652                         bit = 1;
653                         break;
654                 }
655         oflags = ifp->if_flags;
656         if (bit)
657                 ifp->if_flags |= flag;
658         else
659                 ifp->if_flags &= ~flag;
660         if ((ifp->if_flags ^ oflags) & flag) {
661                 /* XXX should we return 1/0 and let caller do this? */
662                 if (ifp->if_flags & IFF_RUNNING) {
663                         if (flag == IFF_PROMISC)
664                                 ieee80211_runtask(ic, &ic->ic_promisc_task);
665                         else if (flag == IFF_ALLMULTI)
666                                 ieee80211_runtask(ic, &ic->ic_mcast_task);
667                 }
668         }
669 }
670
671 /*
672  * Synchronize flag bit state in the com structure
673  * according to the state of all vap's.  This is used,
674  * for example, to handle state changes via ioctls.
675  */
676 static void
677 ieee80211_syncflag_locked(struct ieee80211com *ic, int flag)
678 {
679         struct ieee80211vap *vap;
680         int bit;
681
682         bit = 0;
683         TAILQ_FOREACH(vap, &ic->ic_vaps, iv_next)
684                 if (vap->iv_flags & flag) {
685                         bit = 1;
686                         break;
687                 }
688         if (bit)
689                 ic->ic_flags |= flag;
690         else
691                 ic->ic_flags &= ~flag;
692 }
693
694 void
695 ieee80211_syncflag(struct ieee80211vap *vap, int flag)
696 {
697         struct ieee80211com *ic = vap->iv_ic;
698
699         if (flag < 0) {
700                 flag = -flag;
701                 vap->iv_flags &= ~flag;
702         } else
703                 vap->iv_flags |= flag;
704         ieee80211_syncflag_locked(ic, flag);
705 }
706
707 /*
708  * Synchronize flags_ht bit state in the com structure
709  * according to the state of all vap's.  This is used,
710  * for example, to handle state changes via ioctls.
711  */
712 static void
713 ieee80211_syncflag_ht_locked(struct ieee80211com *ic, int flag)
714 {
715         struct ieee80211vap *vap;
716         int bit;
717
718         bit = 0;
719         TAILQ_FOREACH(vap, &ic->ic_vaps, iv_next)
720                 if (vap->iv_flags_ht & flag) {
721                         bit = 1;
722                         break;
723                 }
724         if (bit)
725                 ic->ic_flags_ht |= flag;
726         else
727                 ic->ic_flags_ht &= ~flag;
728 }
729
730 void
731 ieee80211_syncflag_ht(struct ieee80211vap *vap, int flag)
732 {
733         struct ieee80211com *ic = vap->iv_ic;
734
735         if (flag < 0) {
736                 flag = -flag;
737                 vap->iv_flags_ht &= ~flag;
738         } else
739                 vap->iv_flags_ht |= flag;
740         ieee80211_syncflag_ht_locked(ic, flag);
741 }
742
743 /*
744  * Synchronize flags_ext bit state in the com structure
745  * according to the state of all vap's.  This is used,
746  * for example, to handle state changes via ioctls.
747  */
748 static void
749 ieee80211_syncflag_ext_locked(struct ieee80211com *ic, int flag)
750 {
751         struct ieee80211vap *vap;
752         int bit;
753
754         bit = 0;
755         TAILQ_FOREACH(vap, &ic->ic_vaps, iv_next)
756                 if (vap->iv_flags_ext & flag) {
757                         bit = 1;
758                         break;
759                 }
760         if (bit)
761                 ic->ic_flags_ext |= flag;
762         else
763                 ic->ic_flags_ext &= ~flag;
764 }
765
766 void
767 ieee80211_syncflag_ext(struct ieee80211vap *vap, int flag)
768 {
769         struct ieee80211com *ic = vap->iv_ic;
770
771         if (flag < 0) {
772                 flag = -flag;
773                 vap->iv_flags_ext &= ~flag;
774         } else
775                 vap->iv_flags_ext |= flag;
776         ieee80211_syncflag_ext_locked(ic, flag);
777 }
778
779 static __inline int
780 mapgsm(u_int freq, u_int flags)
781 {
782         freq *= 10;
783         if (flags & IEEE80211_CHAN_QUARTER)
784                 freq += 5;
785         else if (flags & IEEE80211_CHAN_HALF)
786                 freq += 10;
787         else
788                 freq += 20;
789         /* NB: there is no 907/20 wide but leave room */
790         return (freq - 906*10) / 5;
791 }
792
793 static __inline int
794 mappsb(u_int freq, u_int flags)
795 {
796         return 37 + ((freq * 10) + ((freq % 5) == 2 ? 5 : 0) - 49400) / 5;
797 }
798
799 /*
800  * Convert MHz frequency to IEEE channel number.
801  */
802 int
803 ieee80211_mhz2ieee(u_int freq, u_int flags)
804 {
805 #define IS_FREQ_IN_PSB(_freq) ((_freq) > 4940 && (_freq) < 4990)
806         if (flags & IEEE80211_CHAN_GSM)
807                 return mapgsm(freq, flags);
808         if (flags & IEEE80211_CHAN_2GHZ) {      /* 2GHz band */
809                 if (freq == 2484)
810                         return 14;
811                 if (freq < 2484)
812                         return ((int) freq - 2407) / 5;
813                 else
814                         return 15 + ((freq - 2512) / 20);
815         } else if (flags & IEEE80211_CHAN_5GHZ) {       /* 5Ghz band */
816                 if (freq <= 5000) {
817                         /* XXX check regdomain? */
818                         if (IS_FREQ_IN_PSB(freq))
819                                 return mappsb(freq, flags);
820                         return (freq - 4000) / 5;
821                 } else
822                         return (freq - 5000) / 5;
823         } else {                                /* either, guess */
824                 if (freq == 2484)
825                         return 14;
826                 if (freq < 2484) {
827                         if (907 <= freq && freq <= 922)
828                                 return mapgsm(freq, flags);
829                         return ((int) freq - 2407) / 5;
830                 }
831                 if (freq < 5000) {
832                         if (IS_FREQ_IN_PSB(freq))
833                                 return mappsb(freq, flags);
834                         else if (freq > 4900)
835                                 return (freq - 4000) / 5;
836                         else
837                                 return 15 + ((freq - 2512) / 20);
838                 }
839                 return (freq - 5000) / 5;
840         }
841 #undef IS_FREQ_IN_PSB
842 }
843
844 /*
845  * Convert channel to IEEE channel number.
846  */
847 int
848 ieee80211_chan2ieee(struct ieee80211com *ic, const struct ieee80211_channel *c)
849 {
850         if (c == NULL) {
851                 if_printf(ic->ic_ifp, "invalid channel (NULL)\n");
852                 return 0;               /* XXX */
853         }
854         return (c == IEEE80211_CHAN_ANYC ?  IEEE80211_CHAN_ANY : c->ic_ieee);
855 }
856
857 /*
858  * Convert IEEE channel number to MHz frequency.
859  */
860 u_int
861 ieee80211_ieee2mhz(u_int chan, u_int flags)
862 {
863         if (flags & IEEE80211_CHAN_GSM)
864                 return 907 + 5 * (chan / 10);
865         if (flags & IEEE80211_CHAN_2GHZ) {      /* 2GHz band */
866                 if (chan == 14)
867                         return 2484;
868                 if (chan < 14)
869                         return 2407 + chan*5;
870                 else
871                         return 2512 + ((chan-15)*20);
872         } else if (flags & IEEE80211_CHAN_5GHZ) {/* 5Ghz band */
873                 if (flags & (IEEE80211_CHAN_HALF|IEEE80211_CHAN_QUARTER)) {
874                         chan -= 37;
875                         return 4940 + chan*5 + (chan % 5 ? 2 : 0);
876                 }
877                 return 5000 + (chan*5);
878         } else {                                /* either, guess */
879                 /* XXX can't distinguish PSB+GSM channels */
880                 if (chan == 14)
881                         return 2484;
882                 if (chan < 14)                  /* 0-13 */
883                         return 2407 + chan*5;
884                 if (chan < 27)                  /* 15-26 */
885                         return 2512 + ((chan-15)*20);
886                 return 5000 + (chan*5);
887         }
888 }
889
890 /*
891  * Locate a channel given a frequency+flags.  We cache
892  * the previous lookup to optimize switching between two
893  * channels--as happens with dynamic turbo.
894  */
895 struct ieee80211_channel *
896 ieee80211_find_channel(struct ieee80211com *ic, int freq, int flags)
897 {
898         struct ieee80211_channel *c;
899         int i;
900
901         flags &= IEEE80211_CHAN_ALLTURBO;
902         c = ic->ic_prevchan;
903         if (c != NULL && c->ic_freq == freq &&
904             (c->ic_flags & IEEE80211_CHAN_ALLTURBO) == flags)
905                 return c;
906         /* brute force search */
907         for (i = 0; i < ic->ic_nchans; i++) {
908                 c = &ic->ic_channels[i];
909                 if (c->ic_freq == freq &&
910                     (c->ic_flags & IEEE80211_CHAN_ALLTURBO) == flags)
911                         return c;
912         }
913         return NULL;
914 }
915
916 /*
917  * Locate a channel given a channel number+flags.  We cache
918  * the previous lookup to optimize switching between two
919  * channels--as happens with dynamic turbo.
920  */
921 struct ieee80211_channel *
922 ieee80211_find_channel_byieee(struct ieee80211com *ic, int ieee, int flags)
923 {
924         struct ieee80211_channel *c;
925         int i;
926
927         flags &= IEEE80211_CHAN_ALLTURBO;
928         c = ic->ic_prevchan;
929         if (c != NULL && c->ic_ieee == ieee &&
930             (c->ic_flags & IEEE80211_CHAN_ALLTURBO) == flags)
931                 return c;
932         /* brute force search */
933         for (i = 0; i < ic->ic_nchans; i++) {
934                 c = &ic->ic_channels[i];
935                 if (c->ic_ieee == ieee &&
936                     (c->ic_flags & IEEE80211_CHAN_ALLTURBO) == flags)
937                         return c;
938         }
939         return NULL;
940 }
941
942 static void
943 addmedia(struct ifmedia *media, int caps, int addsta, int mode, int mword)
944 {
945 #define ADD(_ic, _s, _o) \
946         ifmedia_add(media, \
947                 IFM_MAKEWORD(IFM_IEEE80211, (_s), (_o), 0), 0, NULL)
948         static const u_int mopts[IEEE80211_MODE_MAX] = { 
949             [IEEE80211_MODE_AUTO]       = IFM_AUTO,
950             [IEEE80211_MODE_11A]        = IFM_IEEE80211_11A,
951             [IEEE80211_MODE_11B]        = IFM_IEEE80211_11B,
952             [IEEE80211_MODE_11G]        = IFM_IEEE80211_11G,
953             [IEEE80211_MODE_FH]         = IFM_IEEE80211_FH,
954             [IEEE80211_MODE_TURBO_A]    = IFM_IEEE80211_11A|IFM_IEEE80211_TURBO,
955             [IEEE80211_MODE_TURBO_G]    = IFM_IEEE80211_11G|IFM_IEEE80211_TURBO,
956             [IEEE80211_MODE_STURBO_A]   = IFM_IEEE80211_11A|IFM_IEEE80211_TURBO,
957             [IEEE80211_MODE_HALF]       = IFM_IEEE80211_11A,    /* XXX */
958             [IEEE80211_MODE_QUARTER]    = IFM_IEEE80211_11A,    /* XXX */
959             [IEEE80211_MODE_11NA]       = IFM_IEEE80211_11NA,
960             [IEEE80211_MODE_11NG]       = IFM_IEEE80211_11NG,
961         };
962         u_int mopt;
963
964         mopt = mopts[mode];
965         if (addsta)
966                 ADD(ic, mword, mopt);   /* STA mode has no cap */
967         if (caps & IEEE80211_C_IBSS)
968                 ADD(media, mword, mopt | IFM_IEEE80211_ADHOC);
969         if (caps & IEEE80211_C_HOSTAP)
970                 ADD(media, mword, mopt | IFM_IEEE80211_HOSTAP);
971         if (caps & IEEE80211_C_AHDEMO)
972                 ADD(media, mword, mopt | IFM_IEEE80211_ADHOC | IFM_FLAG0);
973         if (caps & IEEE80211_C_MONITOR)
974                 ADD(media, mword, mopt | IFM_IEEE80211_MONITOR);
975         if (caps & IEEE80211_C_WDS)
976                 ADD(media, mword, mopt | IFM_IEEE80211_WDS);
977         if (caps & IEEE80211_C_MBSS)
978                 ADD(media, mword, mopt | IFM_IEEE80211_MBSS);
979 #undef ADD
980 }
981
982 /*
983  * Setup the media data structures according to the channel and
984  * rate tables.
985  */
986 static int
987 ieee80211_media_setup(struct ieee80211com *ic,
988         struct ifmedia *media, int caps, int addsta,
989         ifm_change_cb_t media_change, ifm_stat_cb_t media_stat)
990 {
991         int i, j, mode, rate, maxrate, mword, r;
992         const struct ieee80211_rateset *rs;
993         struct ieee80211_rateset allrates;
994
995         /*
996          * Fill in media characteristics.
997          */
998         ifmedia_init(media, 0, media_change, media_stat);
999         maxrate = 0;
1000         /*
1001          * Add media for legacy operating modes.
1002          */
1003         memset(&allrates, 0, sizeof(allrates));
1004         for (mode = IEEE80211_MODE_AUTO; mode < IEEE80211_MODE_11NA; mode++) {
1005                 if (isclr(ic->ic_modecaps, mode))
1006                         continue;
1007                 addmedia(media, caps, addsta, mode, IFM_AUTO);
1008                 if (mode == IEEE80211_MODE_AUTO)
1009                         continue;
1010                 rs = &ic->ic_sup_rates[mode];
1011                 for (i = 0; i < rs->rs_nrates; i++) {
1012                         rate = rs->rs_rates[i];
1013                         mword = ieee80211_rate2media(ic, rate, mode);
1014                         if (mword == 0)
1015                                 continue;
1016                         addmedia(media, caps, addsta, mode, mword);
1017                         /*
1018                          * Add legacy rate to the collection of all rates.
1019                          */
1020                         r = rate & IEEE80211_RATE_VAL;
1021                         for (j = 0; j < allrates.rs_nrates; j++)
1022                                 if (allrates.rs_rates[j] == r)
1023                                         break;
1024                         if (j == allrates.rs_nrates) {
1025                                 /* unique, add to the set */
1026                                 allrates.rs_rates[j] = r;
1027                                 allrates.rs_nrates++;
1028                         }
1029                         rate = (rate & IEEE80211_RATE_VAL) / 2;
1030                         if (rate > maxrate)
1031                                 maxrate = rate;
1032                 }
1033         }
1034         for (i = 0; i < allrates.rs_nrates; i++) {
1035                 mword = ieee80211_rate2media(ic, allrates.rs_rates[i],
1036                                 IEEE80211_MODE_AUTO);
1037                 if (mword == 0)
1038                         continue;
1039                 /* NB: remove media options from mword */
1040                 addmedia(media, caps, addsta,
1041                     IEEE80211_MODE_AUTO, IFM_SUBTYPE(mword));
1042         }
1043         /*
1044          * Add HT/11n media.  Note that we do not have enough
1045          * bits in the media subtype to express the MCS so we
1046          * use a "placeholder" media subtype and any fixed MCS
1047          * must be specified with a different mechanism.
1048          */
1049         for (; mode <= IEEE80211_MODE_11NG; mode++) {
1050                 if (isclr(ic->ic_modecaps, mode))
1051                         continue;
1052                 addmedia(media, caps, addsta, mode, IFM_AUTO);
1053                 addmedia(media, caps, addsta, mode, IFM_IEEE80211_MCS);
1054         }
1055         if (isset(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_11NA) ||
1056             isset(ic->ic_modecaps, IEEE80211_MODE_11NG)) {
1057                 addmedia(media, caps, addsta,
1058                     IEEE80211_MODE_AUTO, IFM_IEEE80211_MCS);
1059                 /* XXX could walk htrates */
1060                 /* XXX known array size */
1061                 if (ieee80211_htrates[15].ht40_rate_400ns > maxrate)
1062                         maxrate = ieee80211_htrates[15].ht40_rate_400ns;
1063         }
1064         return maxrate;
1065 }
1066
1067 void
1068 ieee80211_media_init(struct ieee80211com *ic)
1069 {
1070         struct ifnet *ifp = ic->ic_ifp;
1071         int maxrate;
1072
1073         /* NB: this works because the structure is initialized to zero */
1074         if (!LIST_EMPTY(&ic->ic_media.ifm_list)) {
1075                 /*
1076                  * We are re-initializing the channel list; clear
1077                  * the existing media state as the media routines
1078                  * don't suppress duplicates.
1079                  */
1080                 ifmedia_removeall(&ic->ic_media);
1081         }
1082         ieee80211_chan_init(ic);
1083
1084         /*
1085          * Recalculate media settings in case new channel list changes
1086          * the set of available modes.
1087          */
1088         maxrate = ieee80211_media_setup(ic, &ic->ic_media, ic->ic_caps, 1,
1089                 ieee80211com_media_change, ieee80211com_media_status);
1090         /* NB: strip explicit mode; we're actually in autoselect */
1091         ifmedia_set(&ic->ic_media,
1092             media_status(ic->ic_opmode, ic->ic_curchan) &~
1093                 (IFM_MMASK | IFM_IEEE80211_TURBO));
1094         if (maxrate)
1095                 ifp->if_baudrate = IF_Mbps(maxrate);
1096
1097         /* XXX need to propagate new media settings to vap's */
1098 }
1099
1100 /* XXX inline or eliminate? */
1101 const struct ieee80211_rateset *
1102 ieee80211_get_suprates(struct ieee80211com *ic, const struct ieee80211_channel *c)
1103 {
1104         /* XXX does this work for 11ng basic rates? */
1105         return &ic->ic_sup_rates[ieee80211_chan2mode(c)];
1106 }
1107
1108 void
1109 ieee80211_announce(struct ieee80211com *ic)
1110 {
1111         struct ifnet *ifp = ic->ic_ifp;
1112         int i, mode, rate, mword;
1113         const struct ieee80211_rateset *rs;
1114
1115         /* NB: skip AUTO since it has no rates */
1116         for (mode = IEEE80211_MODE_AUTO+1; mode < IEEE80211_MODE_11NA; mode++) {
1117                 if (isclr(ic->ic_modecaps, mode))
1118                         continue;
1119                 if_printf(ifp, "%s rates: ", ieee80211_phymode_name[mode]);
1120                 rs = &ic->ic_sup_rates[mode];
1121                 for (i = 0; i < rs->rs_nrates; i++) {
1122                         mword = ieee80211_rate2media(ic, rs->rs_rates[i], mode);
1123                         if (mword == 0)
1124                                 continue;
1125                         rate = ieee80211_media2rate(mword);
1126                         kprintf("%s%d%sMbps", (i != 0 ? " " : ""),
1127                             rate / 2, ((rate & 0x1) != 0 ? ".5" : ""));
1128                 }
1129                 kprintf("\n");
1130         }
1131         ieee80211_ht_announce(ic);
1132 }
1133
1134 void
1135 ieee80211_announce_channels(struct ieee80211com *ic)
1136 {
1137         const struct ieee80211_channel *c;
1138         char type;
1139         int i, cw;
1140
1141         kprintf("Chan  Freq  CW  RegPwr  MinPwr  MaxPwr\n");
1142         for (i = 0; i < ic->ic_nchans; i++) {
1143                 c = &ic->ic_channels[i];
1144                 if (IEEE80211_IS_CHAN_ST(c))
1145                         type = 'S';
1146                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_108A(c))
1147                         type = 'T';
1148                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_108G(c))
1149                         type = 'G';
1150                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_HT(c))
1151                         type = 'n';
1152                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_A(c))
1153                         type = 'a';
1154                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_ANYG(c))
1155                         type = 'g';
1156                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_B(c))
1157                         type = 'b';
1158                 else
1159                         type = 'f';
1160                 if (IEEE80211_IS_CHAN_HT40(c) || IEEE80211_IS_CHAN_TURBO(c))
1161                         cw = 40;
1162                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_HALF(c))
1163                         cw = 10;
1164                 else if (IEEE80211_IS_CHAN_QUARTER(c))
1165                         cw = 5;
1166                 else
1167                         cw = 20;
1168                 kprintf("%4d  %4d%c %2d%c %6d  %4d.%d  %4d.%d\n"
1169                         , c->ic_ieee, c->ic_freq, type
1170                         , cw
1171                         , IEEE80211_IS_CHAN_HT40U(c) ? '+' :
1172                           IEEE80211_IS_CHAN_HT40D(c) ? '-' : ' '
1173                         , c->ic_maxregpower
1174                         , c->ic_minpower / 2, c->ic_minpower & 1 ? 5 : 0
1175                         , c->ic_maxpower / 2, c->ic_maxpower & 1 ? 5 : 0
1176                 );
1177         }
1178 }
1179
1180 static int
1181 media2mode(const struct ifmedia_entry *ime, uint32_t flags, uint16_t *mode)
1182 {
1183         switch (IFM_MODE(ime->ifm_media)) {
1184         case IFM_IEEE80211_11A:
1185                 *mode = IEEE80211_MODE_11A;
1186                 break;
1187         case IFM_IEEE80211_11B:
1188                 *mode = IEEE80211_MODE_11B;
1189                 break;
1190         case IFM_IEEE80211_11G:
1191                 *mode = IEEE80211_MODE_11G;
1192                 break;
1193         case IFM_IEEE80211_FH:
1194                 *mode = IEEE80211_MODE_FH;
1195                 break;
1196         case IFM_IEEE80211_11NA:
1197                 *mode = IEEE80211_MODE_11NA;
1198                 break;
1199         case IFM_IEEE80211_11NG:
1200                 *mode = IEEE80211_MODE_11NG;
1201                 break;
1202         case IFM_AUTO:
1203                 *mode = IEEE80211_MODE_AUTO;
1204                 break;
1205         default:
1206                 return 0;
1207         }
1208         /*
1209          * Turbo mode is an ``option''.
1210          * XXX does not apply to AUTO
1211          */
1212         if (ime->ifm_media & IFM_IEEE80211_TURBO) {
1213                 if (*mode == IEEE80211_MODE_11A) {
1214                         if (flags & IEEE80211_F_TURBOP)
1215                                 *mode = IEEE80211_MODE_TURBO_A;
1216                         else
1217                                 *mode = IEEE80211_MODE_STURBO_A;
1218                 } else if (*mode == IEEE80211_MODE_11G)
1219                         *mode = IEEE80211_MODE_TURBO_G;
1220                 else
1221                         return 0;
1222         }
1223         /* XXX HT40 +/- */
1224         return 1;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Handle a media change request on the underlying interface.
1229  */
1230 int
1231 ieee80211com_media_change(struct ifnet *ifp)
1232 {
1233         return EINVAL;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Handle a media change request on the vap interface.
1238  */
1239 int
1240 ieee80211_media_change(struct ifnet *ifp)
1241 {
1242         struct ieee80211vap *vap = ifp->if_softc;
1243         struct ifmedia_entry *ime = vap->iv_media.ifm_cur;
1244         uint16_t newmode;
1245
1246         if (!media2mode(ime, vap->iv_flags, &newmode))
1247                 return EINVAL;
1248         if (vap->iv_des_mode != newmode) {
1249                 vap->iv_des_mode = newmode;
1250                 /* XXX kick state machine if up+running */
1251         }
1252         return 0;
1253 }
1254
1255 /*
1256  * Common code to calculate the media status word
1257  * from the operating mode and channel state.
1258  */
1259 static int
1260 media_status(enum ieee80211_opmode opmode, const struct ieee80211_channel *chan)
1261 {
1262         int status;
1263
1264         status = IFM_IEEE80211;
1265         switch (opmode) {
1266         case IEEE80211_M_STA:
1267                 break;
1268         case IEEE80211_M_IBSS:
1269                 status |= IFM_IEEE80211_ADHOC;
1270                 break;
1271         case IEEE80211_M_HOSTAP:
1272                 status |= IFM_IEEE80211_HOSTAP;
1273                 break;
1274         case IEEE80211_M_MONITOR:
1275                 status |= IFM_IEEE80211_MONITOR;
1276                 break;
1277         case IEEE80211_M_AHDEMO:
1278                 status |= IFM_IEEE80211_ADHOC | IFM_FLAG0;
1279                 break;
1280         case IEEE80211_M_WDS:
1281                 status |= IFM_IEEE80211_WDS;
1282                 break;
1283         case IEEE80211_M_MBSS:
1284                 status |= IFM_IEEE80211_MBSS;
1285                 break;
1286         }
1287         if (IEEE80211_IS_CHAN_HTA(chan)) {
1288                 status |= IFM_IEEE80211_11NA;
1289         } else if (IEEE80211_IS_CHAN_HTG(chan)) {
1290                 status |= IFM_IEEE80211_11NG;
1291         } else if (IEEE80211_IS_CHAN_A(chan)) {
1292                 status |= IFM_IEEE80211_11A;
1293         } else if (IEEE80211_IS_CHAN_B(chan)) {
1294                 status |= IFM_IEEE80211_11B;
1295         } else if (IEEE80211_IS_CHAN_ANYG(chan)) {
1296                 status |= IFM_IEEE80211_11G;
1297         } else if (IEEE80211_IS_CHAN_FHSS(chan)) {
1298                 status |= IFM_IEEE80211_FH;
1299         }
1300         /* XXX else complain? */
1301
1302         if (IEEE80211_IS_CHAN_TURBO(chan))
1303                 status |= IFM_IEEE80211_TURBO;
1304 #if 0
1305         if (IEEE80211_IS_CHAN_HT20(chan))
1306                 status |= IFM_IEEE80211_HT20;
1307         if (IEEE80211_IS_CHAN_HT40(chan))
1308                 status |= IFM_IEEE80211_HT40;
1309 #endif
1310         return status;
1311 }
1312
1313 static void
1314 ieee80211com_media_status(struct ifnet *ifp, struct ifmediareq *imr)
1315 {
1316         struct ieee80211com *ic = ifp->if_l2com;
1317         struct ieee80211vap *vap;
1318
1319         imr->ifm_status = IFM_AVALID;
1320         TAILQ_FOREACH(vap, &ic->ic_vaps, iv_next)
1321                 if (vap->iv_ifp->if_flags & IFF_UP) {
1322                         imr->ifm_status |= IFM_ACTIVE;
1323                         break;
1324                 }
1325         imr->ifm_active = media_status(ic->ic_opmode, ic->ic_curchan);
1326         if (imr->ifm_status & IFM_ACTIVE)
1327                 imr->ifm_current = imr->ifm_active;
1328 }
1329
1330 void
1331 ieee80211_media_status(struct ifnet *ifp, struct ifmediareq *imr)
1332 {
1333         struct ieee80211vap *vap = ifp->if_softc;
1334         struct ieee80211com *ic = vap->iv_ic;
1335         enum ieee80211_phymode mode;
1336
1337         imr->ifm_status = IFM_AVALID;
1338         /*
1339          * NB: use the current channel's mode to lock down a xmit
1340          * rate only when running; otherwise we may have a mismatch
1341          * in which case the rate will not be convertible.
1342          */
1343         if (vap->iv_state == IEEE80211_S_RUN) {
1344                 imr->ifm_status |= IFM_ACTIVE;
1345                 mode = ieee80211_chan2mode(ic->ic_curchan);
1346         } else
1347                 mode = IEEE80211_MODE_AUTO;
1348         imr->ifm_active = media_status(vap->iv_opmode, ic->ic_curchan);
1349         /*
1350          * Calculate a current rate if possible.
1351          */
1352         if (vap->iv_txparms[mode].ucastrate != IEEE80211_FIXED_RATE_NONE) {
1353                 /*
1354                  * A fixed rate is set, report that.
1355                  */
1356                 imr->ifm_active |= ieee80211_rate2media(ic,
1357                         vap->iv_txparms[mode].ucastrate, mode);
1358         } else if (vap->iv_opmode == IEEE80211_M_STA) {
1359                 /*
1360                  * In station mode report the current transmit rate.
1361                  */
1362                 imr->ifm_active |= ieee80211_rate2media(ic,
1363                         vap->iv_bss->ni_txrate, mode);
1364         } else
1365                 imr->ifm_active |= IFM_AUTO;
1366         if (imr->ifm_status & IFM_ACTIVE)
1367                 imr->ifm_current = imr->ifm_active;
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Set the current phy mode and recalculate the active channel
1372  * set based on the available channels for this mode.  Also
1373  * select a new default/current channel if the current one is
1374  * inappropriate for this mode.
1375  */
1376 int
1377 ieee80211_setmode(struct ieee80211com *ic, enum ieee80211_phymode mode)
1378 {
1379         /*
1380          * Adjust basic rates in 11b/11g supported rate set.
1381          * Note that if operating on a hal/quarter rate channel
1382          * this is a noop as those rates sets are different
1383          * and used instead.
1384          */
1385         if (mode == IEEE80211_MODE_11G || mode == IEEE80211_MODE_11B)
1386                 ieee80211_setbasicrates(&ic->ic_sup_rates[mode], mode);
1387
1388         ic->ic_curmode = mode;
1389         ieee80211_reset_erp(ic);        /* reset ERP state */
1390
1391         return 0;
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Return the phy mode for with the specified channel.
1396  */
1397 enum ieee80211_phymode
1398 ieee80211_chan2mode(const struct ieee80211_channel *chan)
1399 {
1400
1401         if (IEEE80211_IS_CHAN_HTA(chan))
1402                 return IEEE80211_MODE_11NA;
1403         else if (IEEE80211_IS_CHAN_HTG(chan))
1404                 return IEEE80211_MODE_11NG;
1405         else if (IEEE80211_IS_CHAN_108G(chan))
1406                 return IEEE80211_MODE_TURBO_G;
1407         else if (IEEE80211_IS_CHAN_ST(chan))
1408                 return IEEE80211_MODE_STURBO_A;
1409         else if (IEEE80211_IS_CHAN_TURBO(chan))
1410                 return IEEE80211_MODE_TURBO_A;
1411         else if (IEEE80211_IS_CHAN_HALF(chan))
1412                 return IEEE80211_MODE_HALF;
1413         else if (IEEE80211_IS_CHAN_QUARTER(chan))
1414                 return IEEE80211_MODE_QUARTER;
1415         else if (IEEE80211_IS_CHAN_A(chan))
1416                 return IEEE80211_MODE_11A;
1417         else if (IEEE80211_IS_CHAN_ANYG(chan))
1418                 return IEEE80211_MODE_11G;
1419         else if (IEEE80211_IS_CHAN_B(chan))
1420                 return IEEE80211_MODE_11B;
1421         else if (IEEE80211_IS_CHAN_FHSS(chan))
1422                 return IEEE80211_MODE_FH;
1423
1424         /* NB: should not get here */
1425         kprintf("%s: cannot map channel to mode; freq %u flags 0x%x\n",
1426                 __func__, chan->ic_freq, chan->ic_flags);
1427         return IEEE80211_MODE_11B;
1428 }
1429
1430 struct ratemedia {
1431         u_int   match;  /* rate + mode */
1432         u_int   media;  /* if_media rate */
1433 };
1434
1435 static int
1436 findmedia(const struct ratemedia rates[], int n, u_int match)
1437 {
1438         int i;
1439
1440         for (i = 0; i < n; i++)
1441                 if (rates[i].match == match)
1442                         return rates[i].media;
1443         return IFM_AUTO;
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Convert IEEE80211 rate value to ifmedia subtype.
1448  * Rate is either a legacy rate in units of 0.5Mbps
1449  * or an MCS index.
1450  */
1451 int
1452 ieee80211_rate2media(struct ieee80211com *ic, int rate, enum ieee80211_phymode mode)
1453 {
1454 #define N(a)    (sizeof(a) / sizeof(a[0]))
1455         static const struct ratemedia rates[] = {
1456                 {   2 | IFM_IEEE80211_FH, IFM_IEEE80211_FH1 },
1457                 {   4 | IFM_IEEE80211_FH, IFM_IEEE80211_FH2 },
1458                 {   2 | IFM_IEEE80211_11B, IFM_IEEE80211_DS1 },
1459                 {   4 | IFM_IEEE80211_11B, IFM_IEEE80211_DS2 },
1460                 {  11 | IFM_IEEE80211_11B, IFM_IEEE80211_DS5 },
1461                 {  22 | IFM_IEEE80211_11B, IFM_IEEE80211_DS11 },
1462                 {  44 | IFM_IEEE80211_11B, IFM_IEEE80211_DS22 },
1463                 {  12 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM6 },
1464                 {  18 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM9 },
1465                 {  24 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM12 },
1466                 {  36 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM18 },
1467                 {  48 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM24 },
1468                 {  72 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM36 },
1469                 {  96 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM48 },
1470                 { 108 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM54 },
1471                 {   2 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_DS1 },
1472                 {   4 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_DS2 },
1473                 {  11 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_DS5 },
1474                 {  22 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_DS11 },
1475                 {  12 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM6 },
1476                 {  18 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM9 },
1477                 {  24 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM12 },
1478                 {  36 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM18 },
1479                 {  48 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM24 },
1480                 {  72 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM36 },
1481                 {  96 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM48 },
1482                 { 108 | IFM_IEEE80211_11G, IFM_IEEE80211_OFDM54 },
1483                 {   6 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM3 },
1484                 {   9 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM4 },
1485                 {  54 | IFM_IEEE80211_11A, IFM_IEEE80211_OFDM27 },
1486                 /* NB: OFDM72 doesn't realy exist so we don't handle it */
1487         };
1488         static const struct ratemedia htrates[] = {
1489                 {   0, IFM_IEEE80211_MCS },
1490                 {   1, IFM_IEEE80211_MCS },
1491                 {   2, IFM_IEEE80211_MCS },
1492                 {   3, IFM_IEEE80211_MCS },
1493                 {   4, IFM_IEEE80211_MCS },
1494                 {   5, IFM_IEEE80211_MCS },
1495                 {   6, IFM_IEEE80211_MCS },
1496                 {   7, IFM_IEEE80211_MCS },
1497                 {   8, IFM_IEEE80211_MCS },
1498                 {   9, IFM_IEEE80211_MCS },
1499                 {  10, IFM_IEEE80211_MCS },
1500                 {  11, IFM_IEEE80211_MCS },
1501                 {  12, IFM_IEEE80211_MCS },
1502                 {  13, IFM_IEEE80211_MCS },
1503                 {  14, IFM_IEEE80211_MCS },
1504                 {  15, IFM_IEEE80211_MCS },
1505         };
1506         int m;
1507
1508         /*
1509          * Check 11n rates first for match as an MCS.
1510          */
1511         if (mode == IEEE80211_MODE_11NA) {
1512                 if (rate & IEEE80211_RATE_MCS) {
1513                         rate &= ~IEEE80211_RATE_MCS;
1514                         m = findmedia(htrates, N(htrates), rate);
1515                         if (m != IFM_AUTO)
1516                                 return m | IFM_IEEE80211_11NA;
1517                 }
1518         } else if (mode == IEEE80211_MODE_11NG) {
1519                 /* NB: 12 is ambiguous, it will be treated as an MCS */
1520                 if (rate & IEEE80211_RATE_MCS) {
1521                         rate &= ~IEEE80211_RATE_MCS;
1522                         m = findmedia(htrates, N(htrates), rate);
1523                         if (m != IFM_AUTO)
1524                                 return m | IFM_IEEE80211_11NG;
1525                 }
1526         }
1527         rate &= IEEE80211_RATE_VAL;
1528         switch (mode) {
1529         case IEEE80211_MODE_11A:
1530         case IEEE80211_MODE_HALF:               /* XXX good 'nuf */
1531         case IEEE80211_MODE_QUARTER:
1532         case IEEE80211_MODE_11NA:
1533         case IEEE80211_MODE_TURBO_A:
1534         case IEEE80211_MODE_STURBO_A:
1535                 return findmedia(rates, N(rates), rate | IFM_IEEE80211_11A);
1536         case IEEE80211_MODE_11B:
1537                 return findmedia(rates, N(rates), rate | IFM_IEEE80211_11B);
1538         case IEEE80211_MODE_FH:
1539                 return findmedia(rates, N(rates), rate | IFM_IEEE80211_FH);
1540         case IEEE80211_MODE_AUTO:
1541                 /* NB: ic may be NULL for some drivers */
1542                 if (ic != NULL && ic->ic_phytype == IEEE80211_T_FH)
1543                         return findmedia(rates, N(rates),
1544                             rate | IFM_IEEE80211_FH);
1545                 /* NB: hack, 11g matches both 11b+11a rates */
1546                 /* fall thru... */
1547         case IEEE80211_MODE_11G:
1548         case IEEE80211_MODE_11NG:
1549         case IEEE80211_MODE_TURBO_G:
1550                 return findmedia(rates, N(rates), rate | IFM_IEEE80211_11G);
1551         }
1552         return IFM_AUTO;
1553 #undef N
1554 }
1555
1556 int
1557 ieee80211_media2rate(int mword)
1558 {
1559 #define N(a)    (sizeof(a) / sizeof(a[0]))
1560         static const int ieeerates[] = {
1561                 -1,             /* IFM_AUTO */
1562                 0,              /* IFM_MANUAL */
1563                 0,              /* IFM_NONE */
1564                 2,              /* IFM_IEEE80211_FH1 */
1565                 4,              /* IFM_IEEE80211_FH2 */
1566                 2,              /* IFM_IEEE80211_DS1 */
1567                 4,              /* IFM_IEEE80211_DS2 */
1568                 11,             /* IFM_IEEE80211_DS5 */
1569                 22,             /* IFM_IEEE80211_DS11 */
1570                 44,             /* IFM_IEEE80211_DS22 */
1571                 12,             /* IFM_IEEE80211_OFDM6 */
1572                 18,             /* IFM_IEEE80211_OFDM9 */
1573                 24,             /* IFM_IEEE80211_OFDM12 */
1574                 36,             /* IFM_IEEE80211_OFDM18 */
1575                 48,             /* IFM_IEEE80211_OFDM24 */
1576                 72,             /* IFM_IEEE80211_OFDM36 */
1577                 96,             /* IFM_IEEE80211_OFDM48 */
1578                 108,            /* IFM_IEEE80211_OFDM54 */
1579                 144,            /* IFM_IEEE80211_OFDM72 */
1580                 0,              /* IFM_IEEE80211_DS354k */
1581                 0,              /* IFM_IEEE80211_DS512k */
1582                 6,              /* IFM_IEEE80211_OFDM3 */
1583                 9,              /* IFM_IEEE80211_OFDM4 */
1584                 54,             /* IFM_IEEE80211_OFDM27 */
1585                 -1,             /* IFM_IEEE80211_MCS */
1586         };
1587         return IFM_SUBTYPE(mword) < N(ieeerates) ?
1588                 ieeerates[IFM_SUBTYPE(mword)] : 0;
1589 #undef N
1590 }
1591
1592 /*
1593  * The following hash function is adapted from "Hash Functions" by Bob Jenkins
1594  * ("Algorithm Alley", Dr. Dobbs Journal, September 1997).
1595  */
1596 #define mix(a, b, c)                                                    \
1597 do {                                                                    \
1598         a -= b; a -= c; a ^= (c >> 13);                                 \
1599         b -= c; b -= a; b ^= (a << 8);                                  \
1600         c -= a; c -= b; c ^= (b >> 13);                                 \
1601         a -= b; a -= c; a ^= (c >> 12);                                 \
1602         b -= c; b -= a; b ^= (a << 16);                                 \
1603         c -= a; c -= b; c ^= (b >> 5);                                  \
1604         a -= b; a -= c; a ^= (c >> 3);                                  \
1605         b -= c; b -= a; b ^= (a << 10);                                 \
1606         c -= a; c -= b; c ^= (b >> 15);                                 \
1607 } while (/*CONSTCOND*/0)
1608
1609 uint32_t
1610 ieee80211_mac_hash(const struct ieee80211com *ic,
1611         const uint8_t addr[IEEE80211_ADDR_LEN])
1612 {
1613         uint32_t a = 0x9e3779b9, b = 0x9e3779b9, c = ic->ic_hash_key;
1614
1615         b += addr[5] << 8;
1616         b += addr[4];
1617         a += addr[3] << 24;
1618         a += addr[2] << 16;
1619         a += addr[1] << 8;
1620         a += addr[0];
1621
1622         mix(a, b, c);
1623
1624         return c;
1625 }
1626 #undef mix