kernel/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  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU General Public License
  10  * as published by the Free Software Foundation; either version
  11  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
  12  */
  13
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/kernel.h>
  16 #include <linux/kthread.h>
  17 #include <linux/file.h>
  18 #include <net/sock.h>
  19 #include <linux/can.h>
  20 #include <linux/miscdevice.h>
  21 #include "canethgw.h"
  22
  23 MODULE_LICENSE("GPL");
  24
  25 static int cegw_udp2can(void *data);
  26 static int cegw_udp_send(struct socket *udp_sock, struct can_frame *cf,
  27                 struct sockaddr_in* addr);
  28 static int cegw_can2udp(void *data);
  29 static int cegw_can_send(struct socket *can_sock, struct can_frame *cf);
  30 static int cegw_thread_start(void *data);
  31 static int cegw_thread_stop(struct cegw_job *job);
  32 static void cegw_job_release(struct kref *ref);
  33
  34 static int cegw_udp_send(struct socket *udp_sock, struct can_frame *cf, struct sockaddr_in* addr)
  35 {
  36         struct msghdr mh;
  37         struct kvec vec;
  38         int err;
  39
  40         mh.msg_name = addr;
  41         mh.msg_namelen = sizeof(*addr);
  42         mh.msg_control = NULL;
  43         mh.msg_controllen = 0;
  44         mh.msg_flags = 0;
  45
  46         vec.iov_base = cf;
  47         vec.iov_len = sizeof(*cf);
  48
  49         err = kernel_sendmsg(udp_sock, &mh, &vec, 1, sizeof(*cf));
  50
  51         return err;
  52 }
  53
  54 static int cegw_can_send(struct socket* can_sock, struct can_frame* cf)
  55 {
  56         struct msghdr mh;
  57         struct kvec vec;
  58         int err;
  59
  60         mh.msg_name = NULL;
  61         mh.msg_namelen = 0;
  62         mh.msg_control = NULL;
  63         mh.msg_controllen = 0;
  64         mh.msg_flags = 0;
  65
  66         vec.iov_base = cf;
  67         vec.iov_len = sizeof(*cf);
  68
  69         err = kernel_sendmsg(can_sock, &mh, &vec, 1, sizeof(*cf));
  70
  71         return err;
  72 }
  73
  74 /**
  75  * cegw_udp2can - performs udp->can routing
  76  *
  77  * This function is run as a thread.
  78  */
  79 static int cegw_udp2can(void *data)
  80 {
  81         struct can_frame cf;
  82         struct kvec vec;
  83         struct msghdr mh;
  84         struct cegw_job *job = (struct cegw_job *)data;
  85         struct socket *udp_sock = NULL, *can_sock = NULL;
  86         int ret = 0;
  87
  88         memset(&mh, 0, sizeof(mh));
  89         udp_sock = job->udp_sock;
  90         can_sock = job->can_sock;
  91
  92         while (1) {
  93                 vec.iov_base = &cf;
  94                 vec.iov_len = sizeof(cf);
  95                 ret = kernel_recvmsg(udp_sock, &mh, &vec, 1,
  96                                 sizeof(cf), 0);
  97                 if (ret < 1)
  98                         break;
  99
 100                 cf.can_id = be32_to_cpu(cf.can_id);
 101                 cegw_can_send(can_sock, &cf);
 102         }
 103
 104         cegw_thread_stop(job);
 105         kref_put(&job->refcount, cegw_job_release);
 106         do_exit(ret);
 107 }
 108
 109 /**
 110  * cegw_can2udp - performs can->udp routing
 111  *
 112  * This function is run as a thread.
 113  */
 114 static int cegw_can2udp(void* data)
 115 {
 116         struct msghdr mh;
 117         struct kvec vec;
 118         struct can_frame cf;
 119         struct cegw_job* job = (struct cegw_job*)data;
 120         struct socket* udp_sock = job->udp_sock;
 121         struct socket* can_sock = job->can_sock;
 122         int i;
 123         int ret;
 124
 125         memset(&mh, 0, sizeof(mh));
 126
 127         while (1) {
 128                 vec.iov_base = &cf;
 129                 vec.iov_len = sizeof(cf);
 130
 131                 ret = kernel_recvmsg(can_sock, &mh, &vec, 1,
 132                                            sizeof(cf), 0);
 133                 if (ret < 1)
 134                         break;
 135
 136                 cf.can_id = cpu_to_be32(cf.can_id);
 137                 for (i=0; i<job->udp_dstcnt; i++) {
 138                         cegw_udp_send(udp_sock, &cf, &job->udp_dst[i]);
 139                 }
 140         }
 141
 142         cegw_thread_stop(job);
 143         kref_put(&job->refcount, cegw_job_release);
 144         do_exit(ret);
 145 }
 146
 147 static void cegw_job_release(struct kref *ref)
 148 {
 149         struct cegw_job *job = container_of(ref, struct cegw_job, refcount);
 150
 151         fput(job->can_sock->file);
 152         fput(job->udp_sock->file);
 153         kfree(job);
 154 }
 155
 156 /**
 157  * cegw_thread_start - start working threads
 158  * @data: (struct cegw_job *) with sockets and udp addresses filled in
 159  *
 160  * Two threads are started. One is serving udp->can routing and the other
 161  * can->udp.
 162  */
 163 static int cegw_thread_start(void *data)
 164 {
 165         struct task_struct *task = NULL;
 166         struct cegw_job *job = (struct cegw_job *)data;
 167
 168         kref_init(&job->refcount);
 169         kref_get(&job->refcount);
 170
 171         task = kthread_run(cegw_udp2can, data, "canethgw_udp2can");
 172         if (IS_ERR(task)) {
 173                 kref_sub(&job->refcount, 2, cegw_job_release);
 174                 return -ENOMEM;
 175         }
 176
 177         task = kthread_run(cegw_can2udp, data, "canethgw_can2udp");
 178         if (IS_ERR(task)) {
 179                 cegw_thread_stop(job);
 180                 kref_put(&job->refcount, cegw_job_release);
 181                 return -ENOMEM;
 182         }
 183
 184         return 0;
 185 }
 186
 187 /**
 188  * cegw_thread_stop - stops threads
 189  */
 190 static int cegw_thread_stop(struct cegw_job *job)
 191 {
 192         int how = SHUT_RDWR;
 193         struct sock *sk = NULL;
 194         struct socket *udp_sock = job->udp_sock;
 195         struct socket *can_sock = job->can_sock;
 196
 197         kernel_sock_shutdown(udp_sock, SHUT_RDWR);
 198
 199         /* PF_CAN sockets do not implement shutdown - do it manualy */
 200         sk = can_sock->sk;
 201         how++;
 202         lock_sock(sk);
 203         sk->sk_shutdown |= how;
 204         sk->sk_state_change(sk);
 205         release_sock(sk);
 206
 207         return 0;
 208 }
 209
 210 static int cegw_open(struct inode *inode, struct file *file)
 211 {
 212         file->private_data = NULL;
 213
 214         if (try_module_get(THIS_MODULE) == false)
 215                 return -EAGAIN;
 216
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 static int cegw_release(struct inode *inode, struct file *file)
 221 {
 222         struct cegw_job *job = (struct cegw_job *)file->private_data;
 223
 224         if (job) {
 225                 cegw_thread_stop(job);
 226         }
 227
 228         module_put(THIS_MODULE);
 229         return 0;
 230 }
 231
 232 /**
 233  * cegw_ioctl_start - processes ioctl CEGW_IOCTL_START call
 234  *
 235  * The function takes over cegw_ioctl structure from userspace and
 236  * prepares cegw_job structure. The cegw_job is stored in
 237  * file->private_data and used by kernel threads to serve gateway
 238  * functionality.
 239  */
 240 static long cegw_ioctl_start(struct file *file, unsigned long arg)
 241 {
 242         int i;
 243         int err = 0;
 244         __u32 dstcnt = 0;
 245         __u32 addrlen = 0;
 246         struct cegw_ioctl gwctl;
 247         struct cegw_job *job = NULL;
 248
 249         err = copy_from_user(&gwctl, (void __user *)arg, sizeof(gwctl));
 250         if (err != 0)
 251                 return -EFAULT;
 252
 253         dstcnt = gwctl.udp_dstcnt;
 254         addrlen = gwctl.udp_addrlen;
 255
 256         if (addrlen != sizeof(struct sockaddr_in))
 257                 return -EAFNOSUPPORT;
 258
 259         /* */
 260         job = kmalloc(GFP_KERNEL, sizeof(*job) + dstcnt*addrlen );
 261         if (job == NULL)
 262                 return -ENOMEM;
 263
 264         err = copy_from_user(&job->udp_dst, (void __user *)(arg + sizeof(struct cegw_ioctl)), dstcnt*addrlen);
 265         if (err != 0) {
 266                 kfree(job);
 267                 return -EFAULT;
 268         }
 269
 270         for (i=0; i<dstcnt; i++) {
 271                 if (job->udp_dst[i].sin_family != AF_INET) {
 272                         kfree(job);
 273                         return -EAFNOSUPPORT;
 274                 }
 275         }
 276
 277         job->udp_sock = sockfd_lookup(gwctl.udp_sock, &err);
 278         if (job->udp_sock == NULL) {
 279                 kfree(job);
 280                 return err;
 281         }
 282
 283         job->can_sock = sockfd_lookup(gwctl.can_sock, &err);
 284         if (job->can_sock == NULL) {
 285                 fput(job->udp_sock->file);
 286                 kfree(job);
 287                 return err;
 288         }
 289
 290         job->udp_dstcnt = dstcnt;
 291
 292         err = cegw_thread_start(job);
 293         if (err != 0)
 294                 return err;
 295
 296         file->private_data = job;
 297         return 0;
 298 }
 299
 300 static long cegw_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
 301 {
 302         int err;
 303
 304         switch (cmd) {
 305                 case CEGW_IOCTL_START:
 306                         err = cegw_ioctl_start(file, arg);
 307                         break;
 308                 default:
 309                         err = -EOPNOTSUPP;
 310                         break;
 311         }
 312
 313         return err;
 314 }
 315
 316 static const struct file_operations cegw_fops = {
 317         .owner = THIS_MODULE,
 318         .open = cegw_open,
 319         .release = cegw_release,
 320         .unlocked_ioctl = cegw_ioctl
 321 };
 322
 323 static struct miscdevice cegw_device = {
 324         .minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
 325         .name = "canethgw",
 326         .fops = &cegw_fops
 327 };
 328
 329 static int __init cegw_init(void)
 330 {
 331         misc_register(&cegw_device);
 332
 333         return 0;
 334 }
 335
 336 static void __exit cegw_exit(void)
 337 {
 338         misc_deregister(&cegw_device);
 339
 340         return;
 341 }
 342
 343 module_init(cegw_init);
 344 module_exit(cegw_exit);
 345