sys/net/bridgestp.h

   1 /*      $NetBSD: if_bridgevar.h,v 1.4 2003/07/08 07:13:50 itojun Exp $  */
   2
   3 /*
   4  * Copyright 2001 Wasabi Systems, Inc.
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Written by Jason R. Thorpe for Wasabi Systems, Inc.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed for the NetBSD Project by
  20  *      Wasabi Systems, Inc.
  21  * 4. The name of Wasabi Systems, Inc. may not be used to endorse
  22  *    or promote products derived from this software without specific prior
  23  *    written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY WASABI SYSTEMS, INC. ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
  27  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  28  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL WASABI SYSTEMS, INC
  29  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
  30  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
  31  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
  32  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
  33  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  34  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  35  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  36  */
  37
  38 /*
  39  * Copyright (c) 1999, 2000 Jason L. Wright (jason@thought.net)
  40  * All rights reserved.
  41  *
  42  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  43  * modification, are permitted provided that the following conditions
  44  * are met:
  45  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  46  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  47  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  48  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  49  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  50  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  51  *    must display the following acknowledgement:
  52  *      This product includes software developed by Jason L. Wright
  53  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
  54  *    derived from this software without specific prior written permission.
  55  *
  56  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  57  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  58  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  59  * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
  60  * INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  61  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  62  * SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  63  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  64  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
  65  * ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
  66  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  67  *
  68  * OpenBSD: if_bridge.h,v 1.14 2001/03/22 03:48:29 jason Exp
  69  *
  70  * $FreeBSD$
  71  */
  72
  73 /*
  74  * Data structure and control definitions for STP interfaces.
  75  */
  76
  77 #include <sys/callout.h>
  78 #include <sys/queue.h>
  79
  80 /* STP port states */
  81 #define BSTP_IFSTATE_DISABLED   0
  82 #define BSTP_IFSTATE_LISTENING  1
  83 #define BSTP_IFSTATE_LEARNING   2
  84 #define BSTP_IFSTATE_FORWARDING 3
  85 #define BSTP_IFSTATE_BLOCKING   4
  86 #define BSTP_IFSTATE_DISCARDING 5
  87
  88 #define BSTP_TCSTATE_ACTIVE     1
  89 #define BSTP_TCSTATE_DETECTED   2
  90 #define BSTP_TCSTATE_INACTIVE   3
  91 #define BSTP_TCSTATE_LEARNING   4
  92 #define BSTP_TCSTATE_PROPAG     5
  93 #define BSTP_TCSTATE_ACK        6
  94 #define BSTP_TCSTATE_TC         7
  95 #define BSTP_TCSTATE_TCN        8
  96
  97 #define BSTP_ROLE_DISABLED      0
  98 #define BSTP_ROLE_ROOT          1
  99 #define BSTP_ROLE_DESIGNATED    2
 100 #define BSTP_ROLE_ALTERNATE     3
 101 #define BSTP_ROLE_BACKUP        4
 102
 103 #ifdef _KERNEL
 104
 105 /* STP port flags */
 106 #define BSTP_PORT_CANMIGRATE    0x0001
 107 #define BSTP_PORT_NEWINFO       0x0002
 108 #define BSTP_PORT_DISPUTED      0x0004
 109 #define BSTP_PORT_ADMCOST       0x0008
 110 #define BSTP_PORT_AUTOEDGE      0x0010
 111 #define BSTP_PORT_AUTOP2P       0x0020
 112
 113 /* BPDU priority */
 114 #define BSTP_PDU_SUPERIOR       1
 115 #define BSTP_PDU_REPEATED       2
 116 #define BSTP_PDU_INFERIOR       3
 117 #define BSTP_PDU_INFERIORALT    4
 118 #define BSTP_PDU_OTHER          5
 119
 120 /* BPDU flags */
 121 #define BSTP_PDU_PRMASK         0x0c            /* Port Role */
 122 #define BSTP_PDU_PRSHIFT        2               /* Port Role offset */
 123 #define BSTP_PDU_F_UNKN         0x00            /* Unknown port    (00) */
 124 #define BSTP_PDU_F_ALT          0x01            /* Alt/Backup port (01) */
 125 #define BSTP_PDU_F_ROOT         0x02            /* Root port       (10) */
 126 #define BSTP_PDU_F_DESG         0x03            /* Designated port (11) */
 127
 128 #define BSTP_PDU_STPMASK        0x81            /* strip unused STP flags */
 129 #define BSTP_PDU_RSTPMASK       0x7f            /* strip unused RSTP flags */
 130 #define BSTP_PDU_F_TC           0x01            /* Topology change */
 131 #define BSTP_PDU_F_P            0x02            /* Proposal flag */
 132 #define BSTP_PDU_F_L            0x10            /* Learning flag */
 133 #define BSTP_PDU_F_F            0x20            /* Forwarding flag */
 134 #define BSTP_PDU_F_A            0x40            /* Agreement flag */
 135 #define BSTP_PDU_F_TCA          0x80            /* Topology change ack */
 136
 137 /*
 138  * Spanning tree defaults.
 139  */
 140 #define BSTP_DEFAULT_MAX_AGE            (20 * 256)
 141 #define BSTP_DEFAULT_HELLO_TIME         (2 * 256)
 142 #define BSTP_DEFAULT_FORWARD_DELAY      (15 * 256)
 143 #define BSTP_DEFAULT_HOLD_TIME          (1 * 256)
 144 #define BSTP_DEFAULT_MIGRATE_DELAY      (3 * 256)
 145 #define BSTP_DEFAULT_HOLD_COUNT         6
 146 #define BSTP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY    0x8000
 147 #define BSTP_DEFAULT_PORT_PRIORITY      0x80
 148 #define BSTP_DEFAULT_PATH_COST          55
 149 #define BSTP_MIN_HELLO_TIME             (1 * 256)
 150 #define BSTP_MIN_MAX_AGE                (6 * 256)
 151 #define BSTP_MIN_FORWARD_DELAY          (4 * 256)
 152 #define BSTP_MIN_HOLD_COUNT             1
 153 #define BSTP_MAX_HELLO_TIME             (2 * 256)
 154 #define BSTP_MAX_MAX_AGE                (40 * 256)
 155 #define BSTP_MAX_FORWARD_DELAY          (30 * 256)
 156 #define BSTP_MAX_HOLD_COUNT             10
 157 #define BSTP_MAX_PRIORITY               61440
 158 #define BSTP_MAX_PORT_PRIORITY          240
 159 #define BSTP_MAX_PATH_COST              200000000
 160
 161 /* BPDU message types */
 162 #define BSTP_MSGTYPE_CFG        0x00            /* Configuration */
 163 #define BSTP_MSGTYPE_RSTP       0x02            /* Rapid STP */
 164 #define BSTP_MSGTYPE_TCN        0x80            /* Topology chg notification */
 165
 166 /* Protocol versions */
 167 #define BSTP_PROTO_ID           0x00
 168 #define BSTP_PROTO_STP          0x00
 169 #define BSTP_PROTO_RSTP         0x02
 170 #define BSTP_PROTO_MAX          BSTP_PROTO_RSTP
 171
 172 #define BSTP_INFO_RECIEVED      1
 173 #define BSTP_INFO_MINE          2
 174 #define BSTP_INFO_AGED          3
 175 #define BSTP_INFO_DISABLED      4
 176
 177
 178 #define BSTP_MESSAGE_AGE_INCR   (1 * 256)       /* in 256ths of a second */
 179 #define BSTP_TICK_VAL           (1 * 256)       /* in 256ths of a second */
 180 #define BSTP_LINK_TIMER         (BSTP_TICK_VAL * 15)
 181
 182 /*
 183  * Driver callbacks for STP state changes
 184  */
 185 typedef void (*bstp_state_cb_t)(struct ifnet *, int);
 186 typedef void (*bstp_rtage_cb_t)(struct ifnet *, int);
 187
 188 /*
 189  * Because BPDU's do not make nicely aligned structures, two different
 190  * declarations are used: bstp_?bpdu (wire representation, packed) and
 191  * bstp_*_unit (internal, nicely aligned version).
 192  */
 193
 194 /* configuration bridge protocol data unit */
 195 struct bstp_cbpdu {
 196         uint8_t         cbu_dsap;               /* LLC: destination sap */
 197         uint8_t         cbu_ssap;               /* LLC: source sap */
 198         uint8_t         cbu_ctl;                /* LLC: control */
 199         uint16_t        cbu_protoid;            /* protocol id */
 200         uint8_t         cbu_protover;           /* protocol version */
 201         uint8_t         cbu_bpdutype;           /* message type */
 202         uint8_t         cbu_flags;              /* flags (below) */
 203
 204         /* root id */
 205         uint16_t        cbu_rootpri;            /* root priority */
 206         uint8_t         cbu_rootaddr[6];        /* root address */
 207
 208         uint32_t        cbu_rootpathcost;       /* root path cost */
 209
 210         /* bridge id */
 211         uint16_t        cbu_bridgepri;          /* bridge priority */
 212         uint8_t         cbu_bridgeaddr[6];      /* bridge address */
 213
 214         uint16_t        cbu_portid;             /* port id */
 215         uint16_t        cbu_messageage;         /* current message age */
 216         uint16_t        cbu_maxage;             /* maximum age */
 217         uint16_t        cbu_hellotime;          /* hello time */
 218         uint16_t        cbu_forwarddelay;       /* forwarding delay */
 219         uint8_t         cbu_versionlen;         /* version 1 length */
 220 } __attribute__((__packed__));
 221 #define BSTP_BPDU_STP_LEN       (3 + 35)        /* LLC + STP pdu */
 222 #define BSTP_BPDU_RSTP_LEN      (3 + 36)        /* LLC + RSTP pdu */
 223
 224 /* topology change notification bridge protocol data unit */
 225 struct bstp_tbpdu {
 226         uint8_t         tbu_dsap;               /* LLC: destination sap */
 227         uint8_t         tbu_ssap;               /* LLC: source sap */
 228         uint8_t         tbu_ctl;                /* LLC: control */
 229         uint16_t        tbu_protoid;            /* protocol id */
 230         uint8_t         tbu_protover;           /* protocol version */
 231         uint8_t         tbu_bpdutype;           /* message type */
 232 } __attribute__((__packed__));
 233
 234 /*
 235  * Timekeeping structure used in spanning tree code.
 236  */
 237 struct bstp_timer {
 238         int             active;
 239         int             latched;
 240         int             value;
 241 };
 242
 243 struct bstp_pri_vector {
 244         uint64_t                pv_root_id;
 245         uint32_t                pv_cost;
 246         uint64_t                pv_dbridge_id;
 247         uint16_t                pv_dport_id;
 248         uint16_t                pv_port_id;
 249 };
 250
 251 struct bstp_config_unit {
 252         struct bstp_pri_vector  cu_pv;
 253         uint16_t        cu_message_age;
 254         uint16_t        cu_max_age;
 255         uint16_t        cu_forward_delay;
 256         uint16_t        cu_hello_time;
 257         uint8_t         cu_message_type;
 258         uint8_t         cu_topology_change_ack;
 259         uint8_t         cu_topology_change;
 260         uint8_t         cu_proposal;
 261         uint8_t         cu_agree;
 262         uint8_t         cu_learning;
 263         uint8_t         cu_forwarding;
 264         uint8_t         cu_role;
 265 };
 266
 267 struct bstp_tcn_unit {
 268         uint8_t         tu_message_type;
 269 };
 270
 271 struct bstp_port {
 272         LIST_ENTRY(bstp_port)   bp_next;
 273         struct ifnet            *bp_ifp;        /* parent if */
 274         struct bstp_state       *bp_bs;
 275         uint8_t                 bp_active;
 276         uint8_t                 bp_protover;
 277         uint32_t                bp_flags;
 278         uint32_t                bp_path_cost;
 279         uint16_t                bp_port_msg_age;
 280         uint16_t                bp_port_max_age;
 281         uint16_t                bp_port_fdelay;
 282         uint16_t                bp_port_htime;
 283         uint16_t                bp_desg_msg_age;
 284         uint16_t                bp_desg_max_age;
 285         uint16_t                bp_desg_fdelay;
 286         uint16_t                bp_desg_htime;
 287         struct bstp_timer       bp_edge_delay_timer;
 288         struct bstp_timer       bp_forward_delay_timer;
 289         struct bstp_timer       bp_hello_timer;
 290         struct bstp_timer       bp_message_age_timer;
 291         struct bstp_timer       bp_migrate_delay_timer;
 292         struct bstp_timer       bp_recent_backup_timer;
 293         struct bstp_timer       bp_recent_root_timer;
 294         struct bstp_timer       bp_tc_timer;
 295         struct bstp_config_unit bp_msg_cu;
 296         struct bstp_pri_vector  bp_desg_pv;
 297         struct bstp_pri_vector  bp_port_pv;
 298         uint16_t                bp_port_id;
 299         uint8_t                 bp_state;
 300         uint8_t                 bp_tcstate;
 301         uint8_t                 bp_role;
 302         uint8_t                 bp_infois;
 303         uint8_t                 bp_tc_ack;
 304         uint8_t                 bp_tc_prop;
 305         uint8_t                 bp_fdbflush;
 306         uint8_t                 bp_priority;
 307         uint8_t                 bp_p2p_link;
 308         uint8_t                 bp_agree;
 309         uint8_t                 bp_agreed;
 310         uint8_t                 bp_sync;
 311         uint8_t                 bp_synced;
 312         uint8_t                 bp_proposing;
 313         uint8_t                 bp_proposed;
 314         uint8_t                 bp_operedge;
 315         uint8_t                 bp_reroot;
 316         uint8_t                 bp_rcvdtc;
 317         uint8_t                 bp_rcvdtca;
 318         uint8_t                 bp_rcvdtcn;
 319         uint32_t                bp_forward_transitions;
 320         uint8_t                 bp_txcount;
 321         struct task             bp_statetask;
 322         struct task             bp_rtagetask;
 323 };
 324
 325 /*
 326  * Software state for each bridge STP.
 327  */
 328 struct bstp_state {
 329         LIST_ENTRY(bstp_state)  bs_list;
 330         uint8_t                 bs_running;
 331         struct mtx              bs_mtx;
 332         struct bstp_pri_vector  bs_bridge_pv;
 333         struct bstp_pri_vector  bs_root_pv;
 334         struct bstp_port        *bs_root_port;
 335         uint8_t                 bs_protover;
 336         uint16_t                bs_migration_delay;
 337         uint16_t                bs_edge_delay;
 338         uint16_t                bs_bridge_max_age;
 339         uint16_t                bs_bridge_fdelay;
 340         uint16_t                bs_bridge_htime;
 341         uint16_t                bs_root_msg_age;
 342         uint16_t                bs_root_max_age;
 343         uint16_t                bs_root_fdelay;
 344         uint16_t                bs_root_htime;
 345         uint16_t                bs_hold_time;
 346         uint16_t                bs_bridge_priority;
 347         uint8_t                 bs_txholdcount;
 348         uint8_t                 bs_allsynced;
 349         struct callout          bs_bstpcallout; /* STP callout */
 350         struct bstp_timer       bs_link_timer;
 351         struct timeval          bs_last_tc_time;
 352         LIST_HEAD(, bstp_port)  bs_bplist;
 353         bstp_state_cb_t         bs_state_cb;
 354         bstp_rtage_cb_t         bs_rtage_cb;
 355 };
 356
 357 #define BSTP_LOCK_INIT(_bs)     mtx_init(&(_bs)->bs_mtx, "bstp", NULL, MTX_DEF)
 358 #define BSTP_LOCK_DESTROY(_bs)  mtx_destroy(&(_bs)->bs_mtx)
 359 #define BSTP_LOCK(_bs)          mtx_lock(&(_bs)->bs_mtx)
 360 #define BSTP_UNLOCK(_bs)        mtx_unlock(&(_bs)->bs_mtx)
 361 #define BSTP_LOCK_ASSERT(_bs)   mtx_assert(&(_bs)->bs_mtx, MA_OWNED)
 362
 363 extern const uint8_t bstp_etheraddr[];
 364
 365 extern  void (*bstp_linkstate_p)(struct ifnet *ifp, int state);
 366
 367 void    bstp_attach(struct bstp_state *, bstp_state_cb_t, bstp_rtage_cb_t);
 368 void    bstp_detach(struct bstp_state *);
 369 void    bstp_init(struct bstp_state *);
 370 void    bstp_stop(struct bstp_state *);
 371 int     bstp_create(struct bstp_state *, struct bstp_port *, struct ifnet *);
 372 int     bstp_enable(struct bstp_port *);
 373 void    bstp_disable(struct bstp_port *);
 374 void    bstp_destroy(struct bstp_port *);
 375 void    bstp_linkstate(struct ifnet *, int);
 376 int     bstp_set_htime(struct bstp_state *, int);
 377 int     bstp_set_fdelay(struct bstp_state *, int);
 378 int     bstp_set_maxage(struct bstp_state *, int);
 379 int     bstp_set_holdcount(struct bstp_state *, int);
 380 int     bstp_set_protocol(struct bstp_state *, int);
 381 int     bstp_set_priority(struct bstp_state *, int);
 382 int     bstp_set_port_priority(struct bstp_port *, int);
 383 int     bstp_set_path_cost(struct bstp_port *, uint32_t);
 384 int     bstp_set_edge(struct bstp_port *, int);
 385 int     bstp_set_autoedge(struct bstp_port *, int);
 386 int     bstp_set_p2p(struct bstp_port *, int);
 387 int     bstp_set_autop2p(struct bstp_port *, int);
 388 struct mbuf *bstp_input(struct bstp_port *, struct ifnet *, struct mbuf *);
 389
 390 #endif /* _KERNEL */