net/can/canethgw.c

   1 /*
   2  * Copyright: (c) 2012 Czech Technical University in Prague
   3  *
   4  * Authors:
   5  *      Radek Matějka <radek.matejka@gmail.com>
   6  *      Michal Sojka  <sojkam1@fel.cvut.cz>
   7  *
   8  * Funded by: Volkswagen Group Research
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  12  * as published by the Free Software Foundation; either version
  13  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  14  */
  15
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/kernel.h>
  18 #include <linux/kthread.h>
  19 #include <linux/file.h>
  20 #include <net/sock.h>
  21 #include <linux/can.h>
  22 #include <linux/miscdevice.h>
  23 #include <linux/can/canethgw.h>
  24
  25 MODULE_LICENSE("GPL");
  26
  27 static int cegw_udp2can(void *data);
  28 static int cegw_udp_send(struct socket *udp_sock, struct can_frame *cf,
  29                 struct sockaddr_in* addr);
  30 static int cegw_can2udp(void *data);
  31 static int cegw_can_send(struct socket *can_sock, struct can_frame *cf);
  32 static int cegw_thread_start(void *data);
  33 static int cegw_thread_stop(struct cegw_job *job);
  34 static void cegw_job_release(struct kref *ref);
  35
  36 static int cegw_udp_send(struct socket *udp_sock, struct can_frame *cf, struct sockaddr_in* addr)
  37 {
  38         struct msghdr mh;
  39         struct kvec vec;
  40         int err;
  41
  42         mh.msg_name = addr;
  43         mh.msg_namelen = sizeof(*addr);
  44         mh.msg_control = NULL;
  45         mh.msg_controllen = 0;
  46         mh.msg_flags = 0;
  47
  48         vec.iov_base = cf;
  49         vec.iov_len = sizeof(*cf);
  50
  51         err = kernel_sendmsg(udp_sock, &mh, &vec, 1, sizeof(*cf));
  52
  53         return err;
  54 }
  55
  56 static int cegw_can_send(struct socket* can_sock, struct can_frame* cf)
  57 {
  58         struct msghdr mh;
  59         struct kvec vec;
  60         int err;
  61
  62         mh.msg_name = NULL;
  63         mh.msg_namelen = 0;
  64         mh.msg_control = NULL;
  65         mh.msg_controllen = 0;
  66         mh.msg_flags = 0;
  67
  68         vec.iov_base = cf;
  69         vec.iov_len = sizeof(*cf);
  70
  71         err = kernel_sendmsg(can_sock, &mh, &vec, 1, sizeof(*cf));
  72
  73         return err;
  74 }
  75
  76 /**
  77  * cegw_udp2can - performs udp->can routing
  78  *
  79  * This function is run as a thread.
  80  */
  81 static int cegw_udp2can(void *data)
  82 {
  83         struct can_frame cf;
  84         struct kvec vec;
  85         struct msghdr mh;
  86         struct cegw_job *job = (struct cegw_job *)data;
  87         struct socket *udp_sock = NULL, *can_sock = NULL;
  88         int ret = 0;
  89
  90         memset(&mh, 0, sizeof(mh));
  91         udp_sock = job->udp_sock;
  92         can_sock = job->can_sock;
  93
  94         while (1) {
  95                 vec.iov_base = &cf;
  96                 vec.iov_len = sizeof(cf);
  97                 ret = kernel_recvmsg(udp_sock, &mh, &vec, 1,
  98                                 sizeof(cf), 0);
  99                 if (ret < 1)
 100                         break;
 101
 102                 cf.can_id = be32_to_cpu(cf.can_id);
 103                 cegw_can_send(can_sock, &cf);
 104         }
 105
 106         cegw_thread_stop(job);
 107         kref_put(&job->refcount, cegw_job_release);
 108         do_exit(ret);
 109 }
 110
 111 /**
 112  * cegw_can2udp - performs can->udp routing
 113  *
 114  * This function is run as a thread.
 115  */
 116 static int cegw_can2udp(void* data)
 117 {
 118         struct msghdr mh;
 119         struct kvec vec;
 120         struct can_frame cf;
 121         struct cegw_job* job = (struct cegw_job*)data;
 122         struct socket* udp_sock = job->udp_sock;
 123         struct socket* can_sock = job->can_sock;
 124         int i;
 125         int ret;
 126
 127         memset(&mh, 0, sizeof(mh));
 128
 129         while (1) {
 130                 vec.iov_base = &cf;
 131                 vec.iov_len = sizeof(cf);
 132
 133                 ret = kernel_recvmsg(can_sock, &mh, &vec, 1,
 134                                            sizeof(cf), 0);
 135                 if (ret < 1)
 136                         break;
 137
 138                 cf.can_id = cpu_to_be32(cf.can_id);
 139                 for (i=0; i<job->udp_dstcnt; i++) {
 140                         cegw_udp_send(udp_sock, &cf, &job->udp_dst[i]);
 141                 }
 142         }
 143
 144         cegw_thread_stop(job);
 145         kref_put(&job->refcount, cegw_job_release);
 146         do_exit(ret);
 147 }
 148
 149 static void cegw_job_release(struct kref *ref)
 150 {
 151         struct cegw_job *job = container_of(ref, struct cegw_job, refcount);
 152
 153         fput(job->can_sock->file);
 154         fput(job->udp_sock->file);
 155         kfree(job);
 156 }
 157
 158 /**
 159  * cegw_thread_start - start working threads
 160  * @data: (struct cegw_job *) with sockets and udp addresses filled in
 161  *
 162  * Two threads are started. One is serving udp->can routing and the other
 163  * can->udp.
 164  */
 165 static int cegw_thread_start(void *data)
 166 {
 167         struct task_struct *task = NULL;
 168         struct cegw_job *job = (struct cegw_job *)data;
 169
 170         kref_init(&job->refcount);
 171         kref_get(&job->refcount);
 172
 173         task = kthread_run(cegw_udp2can, data, "canethgw_udp2can");
 174         if (IS_ERR(task)) {
 175                 kref_sub(&job->refcount, 2, cegw_job_release);
 176                 return -ENOMEM;
 177         }
 178
 179         task = kthread_run(cegw_can2udp, data, "canethgw_can2udp");
 180         if (IS_ERR(task)) {
 181                 cegw_thread_stop(job);
 182                 kref_put(&job->refcount, cegw_job_release);
 183                 return -ENOMEM;
 184         }
 185
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 /**
 190  * cegw_thread_stop - stops threads
 191  */
 192 static int cegw_thread_stop(struct cegw_job *job)
 193 {
 194         int how = SHUT_RDWR;
 195         struct sock *sk = NULL;
 196         struct socket *udp_sock = job->udp_sock;
 197         struct socket *can_sock = job->can_sock;
 198
 199         kernel_sock_shutdown(udp_sock, SHUT_RDWR);
 200
 201         /* PF_CAN sockets do not implement shutdown - do it manualy */
 202         sk = can_sock->sk;
 203         how++;
 204         lock_sock(sk);
 205         sk->sk_shutdown |= how;
 206         sk->sk_state_change(sk);
 207         release_sock(sk);
 208
 209         return 0;
 210 }
 211
 212 static int cegw_open(struct inode *inode, struct file *file)
 213 {
 214         file->private_data = NULL;
 215
 216         if (try_module_get(THIS_MODULE) == false)
 217                 return -EAGAIN;
 218
 219         return 0;
 220 }
 221
 222 static int cegw_release(struct inode *inode, struct file *file)
 223 {
 224         struct cegw_job *job = (struct cegw_job *)file->private_data;
 225
 226         if (job) {
 227                 cegw_thread_stop(job);
 228         }
 229
 230         module_put(THIS_MODULE);
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 /**
 235  * cegw_ioctl_start - processes ioctl CEGW_IOCTL_START call
 236  *
 237  * The function takes over cegw_ioctl structure from userspace and
 238  * prepares cegw_job structure. The cegw_job is stored in
 239  * file->private_data and used by kernel threads to serve gateway
 240  * functionality.
 241  */
 242 static long cegw_ioctl_start(struct file *file, unsigned long arg)
 243 {
 244         int i;
 245         int err = 0;
 246         __u32 dstcnt = 0;
 247         __u32 addrlen = 0;
 248         struct cegw_ioctl gwctl;
 249         struct cegw_job *job = NULL;
 250
 251         err = copy_from_user(&gwctl, (void __user *)arg, sizeof(gwctl));
 252         if (err != 0)
 253                 return -EFAULT;
 254
 255         dstcnt = gwctl.udp_dstcnt;
 256         addrlen = gwctl.udp_addrlen;
 257
 258         if (addrlen != sizeof(struct sockaddr_in))
 259                 return -EAFNOSUPPORT;
 260
 261         job = kmalloc(GFP_KERNEL, sizeof(*job) + dstcnt*addrlen );
 262         if (job == NULL)
 263                 return -ENOMEM;
 264
 265         err = copy_from_user(&job->udp_dst, (void __user *)(arg + sizeof(struct cegw_ioctl)), dstcnt*addrlen);
 266         if (err != 0) {
 267                 kfree(job);
 268                 return -EFAULT;
 269         }
 270
 271         for (i=0; i<dstcnt; i++) {
 272                 if (job->udp_dst[i].sin_family != AF_INET) {
 273                         kfree(job);
 274                         return -EAFNOSUPPORT;
 275                 }
 276         }
 277
 278         job->udp_sock = sockfd_lookup(gwctl.udp_sock, &err);
 279         if (job->udp_sock == NULL) {
 280                 kfree(job);
 281                 return err;
 282         }
 283
 284         job->can_sock = sockfd_lookup(gwctl.can_sock, &err);
 285         if (job->can_sock == NULL) {
 286                 fput(job->udp_sock->file);
 287                 kfree(job);
 288                 return err;
 289         }
 290
 291         job->udp_dstcnt = dstcnt;
 292
 293         err = cegw_thread_start(job);
 294         if (err != 0)
 295                 return err;
 296
 297         file->private_data = job;
 298         return 0;
 299 }
 300
 301 static long cegw_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 302 {
 303         int err;
 304
 305         switch (cmd) {
 306                 case CEGW_IOCTL_START:
 307                         err = cegw_ioctl_start(file, arg);
 308                         break;
 309                 default:
 310                         err = -EOPNOTSUPP;
 311                         break;
 312         }
 313
 314         return err;
 315 }
 316
 317 static const struct file_operations cegw_fops = {
 318         .owner = THIS_MODULE,
 319         .open = cegw_open,
 320         .release = cegw_release,
 321         .unlocked_ioctl = cegw_ioctl
 322 };
 323
 324 static struct miscdevice cegw_device = {
 325         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
 326         .name = "canethgw",
 327         .fops = &cegw_fops
 328 };
 329
 330 static int __init cegw_init(void)
 331 {
 332         return misc_register(&cegw_device);
 333 }
 334
 335 static void __exit cegw_exit(void)
 336 {
 337         misc_deregister(&cegw_device);
 338
 339         return;
 340 }
 341
 342 module_init(cegw_init);
 343 module_exit(cegw_exit);