isotptun.c

   1 /*
   2  * isotptun.c - IP over CAN ISO-TP (ISO15765-2) tunnel / proof-of-concept
   3  *
   4  * This program creates a Linux tunnel netdevice 'ctunX' and transfers the
   5  * ethernet frames inside ISO15765-2 (unreliable) datagrams on CAN.
   6  *
   7  * Use e.g. "ifconfig ctun0 123.123.123.1 pointopoint 123.123.123.2 up"
   8  * to create a point-to-point IP connection on CAN.
   9  *
  10  * Copyright (c) 2008 Volkswagen Group Electronic Research
  11  * All rights reserved.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  * 3. Neither the name of Volkswagen nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * Alternatively, provided that this notice is retained in full, this
  26  * software may be distributed under the terms of the GNU General
  27  * Public License ("GPL") version 2, in which case the provisions of the
  28  * GPL apply INSTEAD OF those given above.
  29  *
  30  * The provided data structures and external interfaces from this code
  31  * are not restricted to be used by modules with a GPL compatible license.
  32  *
  33  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  34  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  35  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  36  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  37  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  38  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  39  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  40  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  41  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  42  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  43  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  44  * DAMAGE.
  45  *
  46  * Send feedback to <linux-can@vger.kernel.org>
  47  *
  48  */
  49
  50 #include <stdio.h>
  51 #include <fcntl.h>
  52 #include <unistd.h>
  53 #include <stdlib.h>
  54 #include <string.h>
  55 #include <libgen.h>
  56 #include <errno.h>
  57 #include <signal.h>
  58
  59 #include <net/if.h>
  60 #include <sys/types.h>
  61 #include <sys/socket.h>
  62 #include <sys/ioctl.h>
  63
  64 #include <linux/can.h>
  65 #include <linux/can/isotp.h>
  66 #include <linux/if_tun.h>
  67
  68 #define NO_CAN_ID 0xFFFFFFFFU
  69 #define DEFAULT_NAME "ctun%d"
  70
  71 static volatile int running = 1;
  72
  73 void print_usage(char *prg)
  74 {
  75         fprintf(stderr, "\nUsage: %s [options] <CAN interface>\n\n", prg);
  76         fprintf(stderr, "This program creates a Linux tunnel netdevice 'ctunX' and transfers the\n");
  77         fprintf(stderr, "ethernet frames inside ISO15765-2 (unreliable) datagrams on CAN.\n\n");
  78         fprintf(stderr, "Options: -s <can_id>  (source can_id. Use 8 digits for extended IDs)\n");
  79         fprintf(stderr, "         -d <can_id>  (destination can_id. Use 8 digits for extended IDs)\n");
  80         fprintf(stderr, "         -n <name>    (name of created IP netdevice. Default: '%s')\n", DEFAULT_NAME);
  81         fprintf(stderr, "         -x <addr>    (extended addressing mode.)\n");
  82         fprintf(stderr, "         -p <byte>    (padding byte rx path)\n");
  83         fprintf(stderr, "         -q <byte>    (padding byte tx path)\n");
  84         fprintf(stderr, "         -P <mode>    (check padding. (l)ength (c)ontent (a)ll)\n");
  85         fprintf(stderr, "         -t <time ns> (transmit time in nanosecs)\n");
  86         fprintf(stderr, "         -b <bs>      (blocksize. 0 = off)\n");
  87         fprintf(stderr, "         -m <val>     (STmin in ms/ns. See spec.)\n");
  88         fprintf(stderr, "         -w <num>     (max. wait frame transmissions.)\n");
  89         fprintf(stderr, "         -h           (half duplex mode.)\n");
  90         fprintf(stderr, "         -v           (verbose mode. Print symbols for tunneled msgs.)\n");
  91         fprintf(stderr, "\nCAN IDs and addresses are given and expected in hexadecimal values.\n");
  92         fprintf(stderr, "Use e.g. 'ifconfig ctun0 123.123.123.1 pointopoint 123.123.123.2 up'\n");
  93         fprintf(stderr, "to create a point-to-point IP connection on CAN.\n");
  94         fprintf(stderr, "\n");
  95 }
  96
  97 void sigterm(int signo)
  98 {
  99         running = 0;
 100 }
 101
 102 int main(int argc, char **argv)
 103 {
 104         fd_set rdfs;
 105         int s, t;
 106         struct sockaddr_can addr;
 107         struct ifreq ifr;
 108         static struct can_isotp_options opts;
 109         static struct can_isotp_fc_options fcopts;
 110         int opt, ret;
 111         extern int optind, opterr, optopt;
 112         static int verbose;
 113         unsigned char buffer[4096];
 114         static char name[IFNAMSIZ] = DEFAULT_NAME;
 115         int nbytes;
 116
 117         signal(SIGTERM, sigterm);
 118         signal(SIGHUP, sigterm);
 119         signal(SIGINT, sigterm);
 120
 121         addr.can_addr.tp.tx_id = addr.can_addr.tp.rx_id = NO_CAN_ID;
 122
 123         while ((opt = getopt(argc, argv, "s:d:n:x:p:q:P:t:b:m:whv?")) != -1) {
 124                 switch (opt) {
 125                 case 's':
 126                         addr.can_addr.tp.tx_id = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16);
 127                         if (strlen(optarg) > 7)
 128                                 addr.can_addr.tp.tx_id |= CAN_EFF_FLAG;
 129                         break;
 130
 131                 case 'd':
 132                         addr.can_addr.tp.rx_id = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16);
 133                         if (strlen(optarg) > 7)
 134                                 addr.can_addr.tp.rx_id |= CAN_EFF_FLAG;
 135                         break;
 136
 137                 case 'n':
 138                         strncpy(name, optarg, IFNAMSIZ-1);
 139                         break;
 140
 141                 case 'x':
 142                         opts.flags |= CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR;
 143                         opts.ext_address = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 144                         break;
 145
 146                 case 'p':
 147                         opts.flags |= CAN_ISOTP_RX_PADDING;
 148                         opts.rxpad_content = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 149                         break;
 150
 151                 case 'q':
 152                         opts.flags |= CAN_ISOTP_TX_PADDING;
 153                         opts.txpad_content = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 154                         break;
 155
 156                 case 'P':
 157                         if (optarg[0] == 'l')
 158                                 opts.flags |= CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN;
 159                         else if (optarg[0] == 'c')
 160                                 opts.flags |= CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA;
 161                         else if (optarg[0] == 'a')
 162                                 opts.flags |= (CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA | CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA);
 163                         else {
 164                                 printf("unknown padding check option '%c'.\n", optarg[0]);
 165                                 print_usage(basename(argv[0]));
 166                                 exit(0);
 167                         }
 168                         break;
 169
 170                 case 't':
 171                         opts.frame_txtime = strtoul(optarg, (char **)NULL, 10);
 172                         break;
 173
 174                 case 'b':
 175                         fcopts.bs = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 176                         break;
 177
 178                 case 'm':
 179                         fcopts.stmin = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 180                         break;
 181
 182                 case 'w':
 183                         fcopts.wftmax = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 184                         break;
 185
 186                 case 'h':
 187                         opts.flags |= CAN_ISOTP_HALF_DUPLEX;
 188                         break;
 189
 190                 case 'v':
 191                         verbose = 1;
 192                         break;
 193
 194                 case '?':
 195                         print_usage(basename(argv[0]));
 196                         exit(0);
 197                         break;
 198
 199                 default:
 200                         fprintf(stderr, "Unknown option %c\n", opt);
 201                         print_usage(basename(argv[0]));
 202                         exit(1);
 203                         break;
 204                 }
 205         }
 206
 207         if ((argc - optind != 1) ||
 208             (addr.can_addr.tp.tx_id == NO_CAN_ID) ||
 209             (addr.can_addr.tp.rx_id == NO_CAN_ID)) {
 210                 print_usage(basename(argv[0]));
 211                 exit(1);
 212         }
 213
 214         if ((s = socket(PF_CAN, SOCK_DGRAM, CAN_ISOTP)) < 0) {
 215                 perror("socket");
 216                 exit(1);
 217         }
 218
 219         setsockopt(s, SOL_CAN_ISOTP, CAN_ISOTP_OPTS, &opts, sizeof(opts));
 220         setsockopt(s, SOL_CAN_ISOTP, CAN_ISOTP_RECV_FC, &fcopts, sizeof(fcopts));
 221
 222         addr.can_family = AF_CAN;
 223         strcpy(ifr.ifr_name, argv[optind]);
 224         ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr);
 225         addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 226
 227         if (bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
 228                 perror("bind");
 229                 close(s);
 230                 exit(1);
 231         }
 232
 233         if ((t = open("/dev/net/tun", O_RDWR)) < 0) {
 234                 perror("open tunfd");
 235                 close(s);
 236                 close(t);
 237                 exit(1);
 238         }
 239
 240         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 241         ifr.ifr_flags = IFF_TUN | IFF_NO_PI;
 242         strncpy(ifr.ifr_name, name, IFNAMSIZ);
 243
 244         if (ioctl(t, TUNSETIFF, (void *) &ifr) < 0) {
 245                 perror("ioctl tunfd");
 246                 close(s);
 247                 close(t);
 248                 exit(1);
 249         }
 250
 251         while (running) {
 252
 253                 FD_ZERO(&rdfs);
 254                 FD_SET(s, &rdfs);
 255                 FD_SET(t, &rdfs);
 256
 257                 if ((ret = select(t+1, &rdfs, NULL, NULL, NULL)) < 0) {
 258                         perror("select");
 259                         continue;
 260                 }
 261
 262                 if (FD_ISSET(s, &rdfs)) {
 263                         nbytes = read(s, buffer, 4096);
 264                         if (nbytes < 0) {
 265                                 perror("read isotp socket");
 266                                 return -1;
 267                         }
 268                         if (nbytes > 4095)
 269                                 return -1;
 270                         ret = write(t, buffer, nbytes);
 271                         if (verbose) {
 272                                 if (ret < 0 && errno == EAGAIN)
 273                                         printf(";");
 274                                 else
 275                                         printf(",");
 276                                 fflush(stdout);
 277                         }
 278                 }
 279
 280                 if (FD_ISSET(t, &rdfs)) {
 281                         nbytes = read(t, buffer, 4096);
 282                         if (nbytes < 0) {
 283                                 perror("read tunfd");
 284                                 return -1;
 285                         }
 286                         if (nbytes > 4095)
 287                                 return -1;
 288                         ret = write(s, buffer, nbytes);
 289                         if (verbose) {
 290                                 if (ret < 0 && errno == EAGAIN)
 291                                         printf(":");
 292                                 else
 293                                         printf(".");
 294                                 fflush(stdout);
 295                         }
 296                 }
 297         }
 298
 299         close(s);
 300         close(t);
 301         return 0;
 302 }