cangen.c

   1 /*
   2  *  $Id$
   3  */
   4
   5 /*
   6  * cangen.c - CAN frames generator for testing purposes
   7  *
   8  * Copyright (c) 2002-2007 Volkswagen Group Electronic Research
   9  * All rights reserved.
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. Neither the name of Volkswagen nor the names of its contributors
  20  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  21  *    without specific prior written permission.
  22  *
  23  * Alternatively, provided that this notice is retained in full, this
  24  * software may be distributed under the terms of the GNU General
  25  * Public License ("GPL") version 2, in which case the provisions of the
  26  * GPL apply INSTEAD OF those given above.
  27  *
  28  * The provided data structures and external interfaces from this code
  29  * are not restricted to be used by modules with a GPL compatible license.
  30  *
  31  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  32  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  33  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  34  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  35  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  36  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  37  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  38  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  39  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  40  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  41  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  42  * DAMAGE.
  43  *
  44  * Send feedback to <socketcan-users@lists.berlios.de>
  45  *
  46  */
  47
  48 #include <stdio.h>
  49 #include <stdlib.h>
  50 #include <stdint.h>
  51 #include <unistd.h>
  52 #include <string.h>
  53 #include <signal.h>
  54 #include <poll.h>
  55 #include <ctype.h>
  56 #include <libgen.h>
  57 #include <time.h>
  58 #include <errno.h>
  59
  60 #include <sys/time.h>
  61 #include <sys/types.h>
  62 #include <sys/socket.h>
  63 #include <sys/ioctl.h>
  64 #include <sys/uio.h>
  65 #include <net/if.h>
  66
  67 #include <linux/can.h>
  68 #include <linux/can/raw.h>
  69 #include "lib.h"
  70
  71 #define DEFAULT_GAP 200 /* ms */
  72
  73 #define MODE_RANDOM     0
  74 #define MODE_INCREMENT  1
  75 #define MODE_FIX        2
  76
  77 extern int optind, opterr, optopt;
  78
  79 static volatile int running = 1;
  80 static unsigned long long enobufs_count;
  81
  82 void print_usage(char *prg)
  83 {
  84         fprintf(stderr, "\n%s: generate CAN frames\n\n", prg);
  85         fprintf(stderr, "Usage: %s [options] <CAN interface>\n", prg);
  86         fprintf(stderr, "Options: -g <ms>       (gap in milli seconds "
  87                 "- default: %d ms)\n", DEFAULT_GAP);
  88         fprintf(stderr, "         -e            (generate extended frame mode "
  89                 "(EFF) CAN frames)\n");
  90         fprintf(stderr, "         -I <mode>     (CAN ID"
  91                 " generation mode - see below)\n");
  92         fprintf(stderr, "         -L <mode>     (CAN data length code (dlc)"
  93                 " generation mode - see below)\n");
  94         fprintf(stderr, "         -D <mode>     (CAN data (payload)"
  95                 " generation mode - see below)\n");
  96         fprintf(stderr, "         -p <timeout>  (poll on -ENOBUFS to write frames"
  97                 " with <timeout> ms)\n");
  98         fprintf(stderr, "         -i            (ignore -ENOBUFS return values on"
  99                 " write() syscalls)\n");
 100         fprintf(stderr, "         -x            (disable local loopback of "
 101                 "generated CAN frames)\n");
 102         fprintf(stderr, "         -v            (increment verbose level for "
 103                 "printing sent CAN frames)\n\n");
 104         fprintf(stderr, "Generation modes:\n");
 105         fprintf(stderr, "'r'        => random values (default)\n");
 106         fprintf(stderr, "'i'        => increment values\n");
 107         fprintf(stderr, "<hexvalue> => fix value using <hexvalue>\n\n");
 108         fprintf(stderr, "When incrementing the CAN data the data length code "
 109                 "minimum is set to 1.\n");
 110         fprintf(stderr, "CAN IDs and data content are given and expected in hexadecimal values.\n\n");
 111         fprintf(stderr, "Examples:\n");
 112         fprintf(stderr, "%s vcan0 -g 4 -I 42A -L 1 -D i -v -v   ", prg);
 113         fprintf(stderr, "(fixed CAN ID and length, inc. data)\n");
 114         fprintf(stderr, "%s vcan0 -e -L i -v -v -v              ", prg);
 115         fprintf(stderr, "(generate EFF frames, incr. length)\n");
 116         fprintf(stderr, "%s vcan0 -D 11223344DEADBEEF -L 8      ", prg);
 117         fprintf(stderr, "(fixed CAN data payload and length)\n");
 118         fprintf(stderr, "%s vcan0 -g 0 -i -x                    ", prg);
 119         fprintf(stderr, "(full load test ignoring -ENOBUFS)\n");
 120         fprintf(stderr, "%s vcan0 -g 0 -p 10 -x                 ", prg);
 121         fprintf(stderr, "(full load test with polling, 10ms timeout)\n");
 122         fprintf(stderr, "%s vcan0                               ", prg);
 123         fprintf(stderr, "(my favourite default :)\n\n");
 124 }
 125
 126 void sigterm(int signo)
 127 {
 128         running = 0;
 129 }
 130
 131 int main(int argc, char **argv)
 132 {
 133         unsigned long gap = DEFAULT_GAP;
 134         unsigned long polltimeout = 0;
 135         unsigned char ignore_enobufs = 0;
 136         unsigned char extended = 0;
 137         unsigned char id_mode = MODE_RANDOM;
 138         unsigned char data_mode = MODE_RANDOM;
 139         unsigned char dlc_mode = MODE_RANDOM;
 140         unsigned char loopback_disable = 0;
 141         unsigned char verbose = 0;
 142         uint64_t incdata = 0;
 143
 144         int opt;
 145         int s; /* socket */
 146         struct pollfd fds;
 147
 148         struct sockaddr_can addr;
 149         static struct can_frame frame;
 150         int nbytes;
 151         int i;
 152         struct ifreq ifr;
 153
 154         struct timespec ts;
 155
 156         signal(SIGTERM, sigterm);
 157         signal(SIGHUP, sigterm);
 158         signal(SIGINT, sigterm);
 159
 160         while ((opt = getopt(argc, argv, "ig:eI:L:D:xp:vh?")) != -1) {
 161                 switch (opt) {
 162
 163                 case 'i':
 164                         ignore_enobufs = 1;
 165                         break;
 166
 167                 case 'g':
 168                         gap = strtoul(optarg, NULL, 10);
 169                         break;
 170
 171                 case 'e':
 172                         extended = 1;
 173                         break;
 174
 175                 case 'I':
 176                         if (optarg[0] == 'r') {
 177                                 id_mode = MODE_RANDOM;
 178                         } else if (optarg[0] == 'i') {
 179                                 id_mode = MODE_INCREMENT;
 180                         } else {
 181                                 id_mode = MODE_FIX;
 182                                 frame.can_id = strtoul(optarg, NULL, 16);
 183                         }
 184                         break;
 185
 186                 case 'L':
 187                         if (optarg[0] == 'r') {
 188                                 dlc_mode = MODE_RANDOM;
 189                         } else if (optarg[0] == 'i') {
 190                                 dlc_mode = MODE_INCREMENT;
 191                         } else {
 192                                 dlc_mode = MODE_FIX;
 193                                 frame.can_dlc = atoi(optarg)%9;
 194                         }
 195                         break;
 196
 197                 case 'D':
 198                         if (optarg[0] == 'r') {
 199                                 data_mode = MODE_RANDOM;
 200                         } else if (optarg[0] == 'i') {
 201                                 data_mode = MODE_INCREMENT;
 202                         } else {
 203                                 data_mode = MODE_FIX;
 204                                 if (hexstring2candata(optarg, &frame)) {
 205                                         printf ("wrong fix data definition\n");
 206                                         return 1;
 207                                 }
 208                         }
 209                         break;
 210
 211                 case 'v':
 212                         verbose++;
 213                         break;
 214
 215                 case 'x':
 216                         loopback_disable = 1;
 217                         break;
 218
 219                 case 'p':
 220                         polltimeout = strtoul(optarg, NULL, 10);
 221                         break;
 222
 223                 case '?':
 224                 case 'h':
 225                 default:
 226                         print_usage(basename(argv[0]));
 227                         return 1;
 228                         break;
 229                 }
 230         }
 231
 232         if (optind == argc) {
 233                 print_usage(basename(argv[0]));
 234                 return 1;
 235         }
 236
 237         ts.tv_sec = gap / 1000;
 238         ts.tv_nsec = (gap % 1000) * 1000000;
 239
 240         if (id_mode == MODE_FIX) {
 241
 242                 /* recognize obviously missing commandline option */
 243                 if ((frame.can_id > 0x7FF) && !extended) {
 244                         printf("The given CAN-ID is greater than 0x7FF and "
 245                                "the '-e' option is not set.\n");
 246                         return 1;
 247                 }
 248
 249                 if (extended)
 250                         frame.can_id &= CAN_EFF_MASK;
 251                 else
 252                         frame.can_id &= CAN_SFF_MASK;
 253         }
 254
 255         if (extended)
 256                 frame.can_id |=  CAN_EFF_FLAG;
 257
 258         if ((data_mode == MODE_INCREMENT) && !frame.can_dlc)
 259                 frame.can_dlc = 1; /* min dlc value for incr. data */
 260
 261         if (strlen(argv[optind]) >= IFNAMSIZ) {
 262                 printf("Name of CAN device '%s' is too long!\n\n", argv[optind]);
 263                 return 1;
 264         }
 265
 266         if ((s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW)) < 0) {
 267                 perror("socket");
 268                 return 1;
 269         }
 270
 271         addr.can_family = AF_CAN;
 272
 273         strcpy(ifr.ifr_name, argv[optind]);
 274         if (ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0) {
 275                 perror("SIOCGIFINDEX");
 276                 return 1;
 277         }
 278         addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 279
 280         /* disable default receive filter on this RAW socket */
 281         /* This is obsolete as we do not read from the socket at all, but for */
 282         /* this reason we can remove the receive list in the Kernel to save a */
 283         /* little (really a very little!) CPU usage.                          */
 284         setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0);
 285
 286         if (loopback_disable) {
 287                 int loopback = 0;
 288
 289                 setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_LOOPBACK,
 290                            &loopback, sizeof(loopback));
 291         }
 292
 293         if (bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
 294                 perror("bind");
 295                 return 1;
 296         }
 297
 298         if (polltimeout) {
 299                 fds.fd = s;
 300                 fds.events = POLLOUT;
 301         }
 302
 303         while (running) {
 304
 305                 if (id_mode == MODE_RANDOM) {
 306
 307                         frame.can_id = random();
 308
 309                         if (extended) {
 310                                 frame.can_id &= CAN_EFF_MASK;
 311                                 frame.can_id |= CAN_EFF_FLAG;
 312                         } else
 313                                 frame.can_id &= CAN_SFF_MASK;
 314                 }
 315
 316                 if (dlc_mode == MODE_RANDOM) {
 317
 318                         frame.can_dlc = random() & 0xF;
 319
 320                         if (frame.can_dlc & 8)
 321                                 frame.can_dlc = 8; /* for about 50% of the frames */
 322
 323                         if ((data_mode == MODE_INCREMENT) && !frame.can_dlc)
 324                                 frame.can_dlc = 1; /* min dlc value for incr. data */
 325                 }
 326
 327                 if (data_mode == MODE_RANDOM) {
 328
 329                         /* that's what the 64 bit alignment of data[] is for ... :) */
 330                         *(unsigned long*)(&frame.data[0]) = random();
 331                         *(unsigned long*)(&frame.data[4]) = random();
 332                 }
 333
 334                 if (verbose) {
 335
 336                         printf("  %s  ", argv[optind]);
 337
 338                         if (verbose > 1)
 339                                 fprint_long_canframe(stdout, &frame, "\n", (verbose > 2)?1:0);
 340                         else
 341                                 fprint_canframe(stdout, &frame, "\n", 1);
 342                 }
 343
 344 resend:
 345                 nbytes = write(s, &frame, sizeof(struct can_frame));
 346                 if (nbytes < 0) {
 347                         if (errno != ENOBUFS) {
 348                                 perror("write");
 349                                 return 1;
 350                         }
 351                         if (!ignore_enobufs && !polltimeout) {
 352                                 perror("write");
 353                                 return 1;
 354                         }
 355                         if (polltimeout) {
 356                                 /* wait for the write socket (with timeout) */
 357                                 if (poll(&fds, 1, polltimeout) < 0) {
 358                                         perror("poll");
 359                                         return 1;
 360                                 } else
 361                                         goto resend;
 362                         } else
 363                                 enobufs_count++;
 364
 365                 } else if (nbytes < sizeof(struct can_frame)) {
 366                         fprintf(stderr, "write: incomplete CAN frame\n");
 367                         return 1;
 368                 }
 369
 370                 if (gap) /* gap == 0 => performance test :-] */
 371                         if (nanosleep(&ts, NULL))
 372                                 return 1;
 373
 374                 if (id_mode == MODE_INCREMENT) {
 375
 376                         frame.can_id++;
 377
 378                         if (extended) {
 379                                 frame.can_id &= CAN_EFF_MASK;
 380                                 frame.can_id |= CAN_EFF_FLAG;
 381                         } else
 382                                 frame.can_id &= CAN_SFF_MASK;
 383                 }
 384
 385                 if (dlc_mode == MODE_INCREMENT) {
 386
 387                         frame.can_dlc++;
 388                         frame.can_dlc %= 9;
 389
 390                         if ((data_mode == MODE_INCREMENT) && !frame.can_dlc)
 391                                 frame.can_dlc = 1; /* min dlc value for incr. data */
 392                 }
 393
 394                 if (data_mode == MODE_INCREMENT) {
 395
 396                         incdata++;
 397
 398                         for (i=0; i<8 ;i++)
 399                                 frame.data[i] = (incdata >> i*8) & 0xFFULL;
 400                 }
 401         }
 402
 403         if (enobufs_count)
 404                 printf("\nCounted %llu ENOBUFS return values on write().\n\n",
 405                        enobufs_count);
 406
 407         close(s);
 408
 409         return 0;
 410 }