isotptun.c

   1 /*
   2  *  $Id$
   3  */
   4
   5 /*
   6  * isotptun.c - IP over CAN ISO-TP (ISO15765-2) tunnel / proof-of-concept
   7  *
   8  * This program creates a Linux tunnel netdevice 'ctunX' and transfers the
   9  * ethernet frames inside ISO15765-2 (unreliable) datagrams on CAN.
  10  *
  11  * Use e.g. "ifconfig ctun0 123.123.123.1 pointopoint 123.123.123.2 up"
  12  * to create a point-to-point IP connection on CAN.
  13  *
  14  * Copyright (c) 2008 Volkswagen Group Electronic Research
  15  * All rights reserved.
  16  *
  17  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  18  * modification, are permitted provided that the following conditions
  19  * are met:
  20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  22  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  23  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  24  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  25  * 3. Neither the name of Volkswagen nor the names of its contributors
  26  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  27  *    without specific prior written permission.
  28  *
  29  * Alternatively, provided that this notice is retained in full, this
  30  * software may be distributed under the terms of the GNU General
  31  * Public License ("GPL") version 2, in which case the provisions of the
  32  * GPL apply INSTEAD OF those given above.
  33  *
  34  * The provided data structures and external interfaces from this code
  35  * are not restricted to be used by modules with a GPL compatible license.
  36  *
  37  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  38  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  39  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  40  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  41  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  42  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  43  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  44  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  45  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  46  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  47  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  48  * DAMAGE.
  49  *
  50  * Send feedback to <socketcan-users@lists.berlios.de>
  51  *
  52  */
  53
  54 #include <stdio.h>
  55 #include <fcntl.h>
  56 #include <unistd.h>
  57 #include <stdlib.h>
  58 #include <string.h>
  59 #include <libgen.h>
  60 #include <errno.h>
  61 #include <signal.h>
  62
  63 #include <net/if.h>
  64 #include <sys/types.h>
  65 #include <sys/socket.h>
  66 #include <sys/ioctl.h>
  67
  68 #include <linux/can.h>
  69 #include <linux/can/isotp.h>
  70 #include <linux/if_tun.h>
  71
  72 #define NO_CAN_ID 0xFFFFFFFFU
  73 #define DEFAULT_NAME "ctun%d"
  74
  75 static volatile int running = 1;
  76
  77 void print_usage(char *prg)
  78 {
  79         fprintf(stderr, "\nUsage: %s [options] <CAN interface>\n\n", prg);
  80         fprintf(stderr, "This program creates a Linux tunnel netdevice 'ctunX' and transfers the\n");
  81         fprintf(stderr, "ethernet frames inside ISO15765-2 (unreliable) datagrams on CAN.\n\n");
  82         fprintf(stderr, "Options: -s <can_id>  (source can_id. Use 8 digits for extended IDs)\n");
  83         fprintf(stderr, "         -d <can_id>  (destination can_id. Use 8 digits for extended IDs)\n");
  84         fprintf(stderr, "         -n <name>    (name of created IP netdevice. Default: '%s')\n", DEFAULT_NAME);
  85         fprintf(stderr, "         -x <addr>    (extended addressing mode.)\n");
  86         fprintf(stderr, "         -p <byte>    (padding byte rx path)\n");
  87         fprintf(stderr, "         -q <byte>    (padding byte tx path)\n");
  88         fprintf(stderr, "         -P <mode>    (check padding. (l)ength (c)ontent (a)ll)\n");
  89         fprintf(stderr, "         -t <time ns> (transmit time in nanosecs)\n");
  90         fprintf(stderr, "         -b <bs>      (blocksize. 0 = off)\n");
  91         fprintf(stderr, "         -m <val>     (STmin in ms/ns. See spec.)\n");
  92         fprintf(stderr, "         -w <num>     (max. wait frame transmissions.)\n");
  93         fprintf(stderr, "         -h           (half duplex mode.)\n");
  94         fprintf(stderr, "         -v           (verbose mode. Print symbols for tunneled msgs.)\n");
  95         fprintf(stderr, "\nCAN IDs and addresses are given and expected in hexadecimal values.\n");
  96         fprintf(stderr, "Use e.g. 'ifconfig ctun0 123.123.123.1 pointopoint 123.123.123.2 up'\n");
  97         fprintf(stderr, "to create a point-to-point IP connection on CAN.\n");
  98         fprintf(stderr, "\n");
  99 }
 100
 101 void sigterm(int signo)
 102 {
 103         running = 0;
 104 }
 105
 106 int main(int argc, char **argv)
 107 {
 108         fd_set rdfs;
 109         int s, t;
 110         struct sockaddr_can addr;
 111         struct ifreq ifr;
 112         static struct can_isotp_options opts;
 113         static struct can_isotp_fc_options fcopts;
 114         int opt, ret;
 115         extern int optind, opterr, optopt;
 116         static int verbose;
 117         unsigned char buffer[4096];
 118         static char name[IFNAMSIZ] = DEFAULT_NAME;
 119         int nbytes;
 120
 121         signal(SIGTERM, sigterm);
 122         signal(SIGHUP, sigterm);
 123         signal(SIGINT, sigterm);
 124
 125         addr.can_addr.tp.tx_id = addr.can_addr.tp.rx_id = NO_CAN_ID;
 126
 127         while ((opt = getopt(argc, argv, "s:d:n:x:p:q:P:t:b:m:whv?")) != -1) {
 128                 switch (opt) {
 129                 case 's':
 130                         addr.can_addr.tp.tx_id = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16);
 131                         if (strlen(optarg) > 7)
 132                                 addr.can_addr.tp.tx_id |= CAN_EFF_FLAG;
 133                         break;
 134
 135                 case 'd':
 136                         addr.can_addr.tp.rx_id = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16);
 137                         if (strlen(optarg) > 7)
 138                                 addr.can_addr.tp.rx_id |= CAN_EFF_FLAG;
 139                         break;
 140
 141                 case 'n':
 142                         strncpy(name, optarg, IFNAMSIZ-1);
 143                         break;
 144
 145                 case 'x':
 146                         opts.flags |= CAN_ISOTP_EXTEND_ADDR;
 147                         opts.ext_address = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 148                         break;
 149
 150                 case 'p':
 151                         opts.flags |= CAN_ISOTP_RX_PADDING;
 152                         opts.rxpad_content = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 153                         break;
 154
 155                 case 'q':
 156                         opts.flags |= CAN_ISOTP_TX_PADDING;
 157                         opts.txpad_content = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 158                         break;
 159
 160                 case 'P':
 161                         if (optarg[0] == 'l')
 162                                 opts.flags |= CAN_ISOTP_CHK_PAD_LEN;
 163                         else if (optarg[0] == 'c')
 164                                 opts.flags |= CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA;
 165                         else if (optarg[0] == 'a')
 166                                 opts.flags |= (CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA | CAN_ISOTP_CHK_PAD_DATA);
 167                         else {
 168                                 printf("unknown padding check option '%c'.\n", optarg[0]);
 169                                 print_usage(basename(argv[0]));
 170                                 exit(0);
 171                         }
 172                         break;
 173
 174                 case 't':
 175                         opts.frame_txtime = strtoul(optarg, (char **)NULL, 10);
 176                         break;
 177
 178                 case 'b':
 179                         fcopts.bs = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 180                         break;
 181
 182                 case 'm':
 183                         fcopts.stmin = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 184                         break;
 185
 186                 case 'w':
 187                         fcopts.wftmax = strtoul(optarg, (char **)NULL, 16) & 0xFF;
 188                         break;
 189
 190                 case 'h':
 191                         opts.flags |= CAN_ISOTP_HALF_DUPLEX;
 192                         break;
 193
 194                 case 'v':
 195                         verbose = 1;
 196                         break;
 197
 198                 case '?':
 199                         print_usage(basename(argv[0]));
 200                         exit(0);
 201                         break;
 202
 203                 default:
 204                         fprintf(stderr, "Unknown option %c\n", opt);
 205                         print_usage(basename(argv[0]));
 206                         exit(1);
 207                         break;
 208                 }
 209         }
 210
 211         if ((argc - optind != 1) ||
 212             (addr.can_addr.tp.tx_id == NO_CAN_ID) ||
 213             (addr.can_addr.tp.rx_id == NO_CAN_ID)) {
 214                 print_usage(basename(argv[0]));
 215                 exit(1);
 216         }
 217
 218         if ((s = socket(PF_CAN, SOCK_DGRAM, CAN_ISOTP)) < 0) {
 219                 perror("socket");
 220                 exit(1);
 221         }
 222
 223         setsockopt(s, SOL_CAN_ISOTP, CAN_ISOTP_OPTS, &opts, sizeof(opts));
 224         setsockopt(s, SOL_CAN_ISOTP, CAN_ISOTP_RECV_FC, &fcopts, sizeof(fcopts));
 225
 226         addr.can_family = AF_CAN;
 227         strcpy(ifr.ifr_name, argv[optind]);
 228         ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr);
 229         addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 230
 231         if (bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0) {
 232                 perror("bind");
 233                 close(s);
 234                 exit(1);
 235         }
 236
 237         if ((t = open("/dev/net/tun", O_RDWR)) < 0) {
 238                 perror("open tunfd");
 239                 close(s);
 240                 close(t);
 241                 exit(1);
 242         }
 243
 244         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 245         ifr.ifr_flags = IFF_TUN | IFF_NO_PI;
 246         strncpy(ifr.ifr_name, name, IFNAMSIZ);
 247
 248         if (ioctl(t, TUNSETIFF, (void *) &ifr) < 0) {
 249                 perror("ioctl tunfd");
 250                 close(s);
 251                 close(t);
 252                 exit(1);
 253         }
 254
 255         while (running) {
 256
 257                 FD_ZERO(&rdfs);
 258                 FD_SET(s, &rdfs);
 259                 FD_SET(t, &rdfs);
 260
 261                 if ((ret = select(t+1, &rdfs, NULL, NULL, NULL)) < 0) {
 262                         perror("select");
 263                         continue;
 264                 }
 265
 266                 if (FD_ISSET(s, &rdfs)) {
 267                         nbytes = read(s, buffer, 4096);
 268                         if (nbytes < 0) {
 269                                 perror("read isotp socket");
 270                                 return -1;
 271                         }
 272                         if (nbytes > 4095)
 273                                 return -1;
 274                         ret = write(t, buffer, nbytes);
 275                         if (verbose) {
 276                                 if (ret < 0 && errno == EAGAIN)
 277                                         printf(";");
 278                                 else
 279                                         printf(",");
 280                                 fflush(stdout);
 281                         }
 282                 }
 283
 284                 if (FD_ISSET(t, &rdfs)) {
 285                         nbytes = read(t, buffer, 4096);
 286                         if (nbytes < 0) {
 287                                 perror("read tunfd");
 288                                 return -1;
 289                         }
 290                         if (nbytes > 4095)
 291                                 return -1;
 292                         ret = write(s, buffer, nbytes);
 293                         if (verbose) {
 294                                 if (ret < 0 && errno == EAGAIN)
 295                                         printf(":");
 296                                 else
 297                                         printf(".");
 298                                 fflush(stdout);
 299                         }
 300                 }
 301         }
 302
 303         close(s);
 304         close(t);
 305         return 0;
 306 }