ieee802154: change needed headroom/tailroom
authorAlexander Aring <alex.aring@gmail.com>
Fri, 18 Sep 2015 09:30:43 +0000 (11:30 +0200)
committerMarcel Holtmann <marcel@holtmann.org>
Tue, 22 Sep 2015 09:51:20 +0000 (11:51 +0200)
This patch cleanups needed_headroom, needed_tailroom and hard_header_len
fields for wpan and lowpan interfaces.

For wpan interfaces the worst case mac header len should be part of
needed_headroom, currently this is set as hard_header_len, but
hard_header_len should be set to the minimum header length which xmit
call assumes and this is the minimum frame length of 802.15.4.
The hard_header_len value will check inside send callbacl of AF_PACKET
raw sockets.

For lowpan interfaces, if fragmentation isn't needed the skb will
call dev_hard_header for 802154 layer and queue it afterwards. This
happens without new skb allocation, so we need the same headroom and
tailroom lengths like 802154 inside 802154 6lowpan layer. At least we
assume as minimum header length an ipv6 header size.

Signed-off-by: Alexander Aring <alex.aring@gmail.com>
Signed-off-by: Marcel Holtmann <marcel@holtmann.org>
include/linux/ieee802154.h
include/net/6lowpan.h
include/net/mac802154.h
net/6lowpan/nhc.h
net/ieee802154/6lowpan/core.c
net/ieee802154/6lowpan/tx.c
net/ieee802154/header_ops.c
net/mac802154/iface.c
net/mac802154/tx.c

index db01492814d31340b8825e231da6a130a3ebf10d..205ce4e1ac320eea4ffb224a3cee6284dab6850d 100644 (file)
 #define IEEE802154_ACK_PSDU_LEN                5
 #define IEEE802154_MIN_PSDU_LEN                9
 #define IEEE802154_FCS_LEN             2
+#define IEEE802154_MAX_AUTH_TAG_LEN    16
+
+/*  General MAC frame format:
+ *  2 bytes: Frame Control
+ *  1 byte:  Sequence Number
+ * 20 bytes: Addressing fields
+ * 14 bytes: Auxiliary Security Header
+ */
+#define IEEE802154_MAX_HEADER_LEN      (2 + 1 + 20 + 14)
+#define IEEE802154_MIN_HEADER_LEN      (IEEE802154_ACK_PSDU_LEN - \
+                                        IEEE802154_FCS_LEN)
 
 #define IEEE802154_PAN_ID_BROADCAST    0xffff
 #define IEEE802154_ADDR_SHORT_BROADCAST        0xffff
index eeae5eb58754c10869d55842271bfcb4bfa47db5..c17f556644fcfaaa1882b7491681494ace49aa65 100644 (file)
 #define UIP_PROTO_UDP                  17 /* ipv6 next header value for UDP */
 #define UIP_FRAGH_LEN                  8  /* ipv6 fragment header size */
 
+#define LOWPAN_NHC_MAX_ID_LEN  1
+/* Max IPHC Header len without IPv6 hdr specific inline data.
+ * Useful for getting the "extra" bytes we need at worst case compression.
+ *
+ * LOWPAN_IPHC + CID + LOWPAN_NHC_MAX_ID_LEN
+ */
+#define LOWPAN_IPHC_MAX_HEADER_LEN     (2 + 1 + LOWPAN_NHC_MAX_ID_LEN)
+
 /*
  * ipv6 address based on mac
  * second bit-flip (Universe/Local) is done according RFC2464
index 32bd7c0467d4846ecbeb21f31e58f0ddb3d0b6a5..2c478501ad14025308970fc8b4b47580bca9b25a 100644 (file)
 
 #include <net/cfg802154.h>
 
-/* General MAC frame format:
- *  2 bytes: Frame Control
- *  1 byte:  Sequence Number
- * 20 bytes: Addressing fields
- * 14 bytes: Auxiliary Security Header
- */
-#define MAC802154_FRAME_HARD_HEADER_LEN                (2 + 1 + 20 + 14)
-
 /**
  * enum ieee802154_hw_addr_filt_flags - hardware address filtering flags
  *
index ed44938eb5dec6806ae18ad9cf316253eb37b2c3..c249f17fa37b8d0c5654c5abde57b38ba977a453 100644 (file)
@@ -8,8 +8,6 @@
 #include <net/6lowpan.h>
 #include <net/ipv6.h>
 
-#define LOWPAN_NHC_MAX_ID_LEN  1
-
 /**
  * LOWPAN_NHC - helper macro to generate nh id fields and lowpan_nhc struct
  *
index 9f0cfa598e3aaee92167f1cadfd8222edcb5853d..44420ed955743ee4e2bce9b9b8e4d576bed2f3dc 100644 (file)
@@ -104,9 +104,8 @@ static void lowpan_setup(struct net_device *ldev)
        ldev->addr_len          = IEEE802154_ADDR_LEN;
        memset(ldev->broadcast, 0xff, IEEE802154_ADDR_LEN);
        ldev->type              = ARPHRD_6LOWPAN;
-       /* Frame Control + Sequence Number + Address fields + Security Header */
-       ldev->hard_header_len   = 2 + 1 + 20 + 14;
-       ldev->needed_tailroom   = 2; /* FCS */
+       /* We need an ipv6hdr as minimum len when calling xmit */
+       ldev->hard_header_len   = sizeof(struct ipv6hdr);
        ldev->mtu               = IPV6_MIN_MTU;
        ldev->priv_flags        |= IFF_NO_QUEUE;
        ldev->flags             = IFF_BROADCAST | IFF_MULTICAST;
@@ -156,6 +155,15 @@ static int lowpan_newlink(struct net *src_net, struct net_device *ldev,
        lowpan_dev_info(ldev)->wdev = wdev;
        /* Set the lowpan hardware address to the wpan hardware address. */
        memcpy(ldev->dev_addr, wdev->dev_addr, IEEE802154_ADDR_LEN);
+       /* We need headroom for possible wpan_dev_hard_header call and tailroom
+        * for encryption/fcs handling. The lowpan interface will replace
+        * the IPv6 header with 6LoWPAN header. At worst case the 6LoWPAN
+        * header has LOWPAN_IPHC_MAX_HEADER_LEN more bytes than the IPv6
+        * header.
+        */
+       ldev->needed_headroom = LOWPAN_IPHC_MAX_HEADER_LEN +
+                               wdev->needed_headroom;
+       ldev->needed_tailroom = wdev->needed_tailroom;
 
        lowpan_netdev_setup(ldev, LOWPAN_LLTYPE_IEEE802154);
 
index 6067e064a3fe2bcd78ca0a7b3e5996c6bc01d0af..7e0563eaea98b2c45b3b5bc2556ff9a3d86c2ac8 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@
 
 #include <net/6lowpan.h>
 #include <net/ieee802154_netdev.h>
+#include <net/mac802154.h>
 
 #include "6lowpan_i.h"
 
@@ -36,6 +37,13 @@ lowpan_addr_info *lowpan_skb_priv(const struct sk_buff *skb)
                        sizeof(struct lowpan_addr_info));
 }
 
+/* This callback will be called from AF_PACKET and IPv6 stack, the AF_PACKET
+ * sockets gives an 8 byte array for addresses only!
+ *
+ * TODO I think AF_PACKET DGRAM (sending/receiving) RAW (sending) makes no
+ * sense here. We should disable it, the right use-case would be AF_INET6
+ * RAW/DGRAM sockets.
+ */
 int lowpan_header_create(struct sk_buff *skb, struct net_device *ldev,
                         unsigned short type, const void *_daddr,
                         const void *_saddr, unsigned int len)
@@ -77,13 +85,13 @@ lowpan_alloc_frag(struct sk_buff *skb, int size,
        struct sk_buff *frag;
        int rc;
 
-       frag = alloc_skb(wdev->hard_header_len + wdev->needed_tailroom + size,
+       frag = alloc_skb(wdev->needed_headroom + wdev->needed_tailroom + size,
                         GFP_ATOMIC);
 
        if (likely(frag)) {
                frag->dev = wdev;
                frag->priority = skb->priority;
-               skb_reserve(frag, wdev->hard_header_len);
+               skb_reserve(frag, wdev->needed_headroom);
                skb_reset_network_header(frag);
                *mac_cb(frag) = *mac_cb(skb);
 
index d8443b0570220ae1de02b6cbae059115e32ebc21..c7439f0fbbdf817b7baadc08cd20d825a57eb298 100644 (file)
@@ -85,7 +85,7 @@ ieee802154_hdr_push_sechdr(u8 *buf, const struct ieee802154_sechdr *hdr)
 int
 ieee802154_hdr_push(struct sk_buff *skb, struct ieee802154_hdr *hdr)
 {
-       u8 buf[MAC802154_FRAME_HARD_HEADER_LEN];
+       u8 buf[IEEE802154_MAX_HEADER_LEN];
        int pos = 2;
        int rc;
        struct ieee802154_hdr_fc *fc = &hdr->fc;
index 8afe26d729710021c3707d815bdd2bebb994fc96..b5a0936ce514eaa2706a036d715ad28427a9d2ae 100644 (file)
@@ -537,8 +537,18 @@ static void ieee802154_if_setup(struct net_device *dev)
        dev->addr_len           = IEEE802154_EXTENDED_ADDR_LEN;
        memset(dev->broadcast, 0xff, IEEE802154_EXTENDED_ADDR_LEN);
 
-       dev->hard_header_len    = MAC802154_FRAME_HARD_HEADER_LEN;
-       dev->needed_tailroom    = 2 + 16; /* FCS + MIC */
+       /* Let hard_header_len set to IEEE802154_MIN_HEADER_LEN. AF_PACKET
+        * will not send frames without any payload, but ack frames
+        * has no payload, so substract one that we can send a 3 bytes
+        * frame. The xmit callback assumes at least a hard header where two
+        * bytes fc and sequence field are set.
+        */
+       dev->hard_header_len    = IEEE802154_MIN_HEADER_LEN - 1;
+       /* The auth_tag header is for security and places in private payload
+        * room of mac frame which stucks between payload and FCS field.
+        */
+       dev->needed_tailroom    = IEEE802154_MAX_AUTH_TAG_LEN +
+                                 IEEE802154_FCS_LEN;
        dev->mtu                = IEEE802154_MTU;
        dev->tx_queue_len       = 300;
        dev->flags              = IFF_NOARP | IFF_BROADCAST;
@@ -617,7 +627,8 @@ ieee802154_if_add(struct ieee802154_local *local, const char *name,
        if (!ndev)
                return ERR_PTR(-ENOMEM);
 
-       ndev->needed_headroom = local->hw.extra_tx_headroom;
+       ndev->needed_headroom = local->hw.extra_tx_headroom +
+                               IEEE802154_MAX_HEADER_LEN;
 
        ret = dev_alloc_name(ndev, ndev->name);
        if (ret < 0)
index 7ed439172f30809d59fb5673131957ca8c25c56c..66d7ecb7c56b24b79464a775fac6fd380d2c4e56 100644 (file)
@@ -77,9 +77,6 @@ ieee802154_tx(struct ieee802154_local *local, struct sk_buff *skb)
                put_unaligned_le16(crc, skb_put(skb, 2));
        }
 
-       if (skb_cow_head(skb, local->hw.extra_tx_headroom))
-               goto err_tx;
-
        /* Stop the netif queue on each sub_if_data object. */
        ieee802154_stop_queue(&local->hw);