drivers/net/can/vxcan.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * vxcan.c - Virtual CAN Tunnel for cross namespace communication
   4  *
   5  * This code is derived from drivers/net/can/vcan.c for the virtual CAN
   6  * specific parts and from drivers/net/veth.c to implement the netlink API
   7  * for network interface pairs in a common and established way.
   8  *
   9  * Copyright (c) 2017 Oliver Hartkopp <socketcan@hartkopp.net>
  10  */
  11
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/init.h>
  14 #include <linux/netdevice.h>
  15 #include <linux/if_arp.h>
  16 #include <linux/if_ether.h>
  17 #include <linux/can.h>
  18 #include <linux/can/dev.h>
  19 #include <linux/can/skb.h>
  20 #include <linux/can/vxcan.h>
  21 #include <linux/can/can-ml.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <net/rtnetlink.h>
  24
  25 #define DRV_NAME "vxcan"
  26
  27 MODULE_DESCRIPTION("Virtual CAN Tunnel");
  28 MODULE_LICENSE("GPL");
  29 MODULE_AUTHOR("Oliver Hartkopp <socketcan@hartkopp.net>");
  30 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK(DRV_NAME);
  31
  32 struct vxcan_priv {
  33         struct net_device __rcu *peer;
  34 };
  35
  36 static netdev_tx_t vxcan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
  37 {
  38         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
  39         struct net_device *peer;
  40         struct canfd_frame *cfd = (struct canfd_frame *)skb->data;
  41         struct net_device_stats *peerstats, *srcstats = &dev->stats;
  42         u8 len;
  43
  44         if (can_dropped_invalid_skb(dev, skb))
  45                 return NETDEV_TX_OK;
  46
  47         rcu_read_lock();
  48         peer = rcu_dereference(priv->peer);
  49         if (unlikely(!peer)) {
  50                 kfree_skb(skb);
  51                 dev->stats.tx_dropped++;
  52                 goto out_unlock;
  53         }
  54
  55         skb = can_create_echo_skb(skb);
  56         if (!skb)
  57                 goto out_unlock;
  58
  59         /* reset CAN GW hop counter */
  60         skb->csum_start = 0;
  61         skb->pkt_type   = PACKET_BROADCAST;
  62         skb->dev        = peer;
  63         skb->ip_summed  = CHECKSUM_UNNECESSARY;
  64
  65         len = cfd->len;
  66         if (netif_rx_ni(skb) == NET_RX_SUCCESS) {
  67                 srcstats->tx_packets++;
  68                 srcstats->tx_bytes += len;
  69                 peerstats = &peer->stats;
  70                 peerstats->rx_packets++;
  71                 peerstats->rx_bytes += len;
  72         }
  73
  74 out_unlock:
  75         rcu_read_unlock();
  76         return NETDEV_TX_OK;
  77 }
  78
  79
  80 static int vxcan_open(struct net_device *dev)
  81 {
  82         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
  83         struct net_device *peer = rtnl_dereference(priv->peer);
  84
  85         if (!peer)
  86                 return -ENOTCONN;
  87
  88         if (peer->flags & IFF_UP) {
  89                 netif_carrier_on(dev);
  90                 netif_carrier_on(peer);
  91         }
  92         return 0;
  93 }
  94
  95 static int vxcan_close(struct net_device *dev)
  96 {
  97         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
  98         struct net_device *peer = rtnl_dereference(priv->peer);
  99
 100         netif_carrier_off(dev);
 101         if (peer)
 102                 netif_carrier_off(peer);
 103
 104         return 0;
 105 }
 106
 107 static int vxcan_get_iflink(const struct net_device *dev)
 108 {
 109         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
 110         struct net_device *peer;
 111         int iflink;
 112
 113         rcu_read_lock();
 114         peer = rcu_dereference(priv->peer);
 115         iflink = peer ? peer->ifindex : 0;
 116         rcu_read_unlock();
 117
 118         return iflink;
 119 }
 120
 121 static int vxcan_change_mtu(struct net_device *dev, int new_mtu)
 122 {
 123         /* Do not allow changing the MTU while running */
 124         if (dev->flags & IFF_UP)
 125                 return -EBUSY;
 126
 127         if (new_mtu != CAN_MTU && new_mtu != CANFD_MTU)
 128                 return -EINVAL;
 129
 130         dev->mtu = new_mtu;
 131         return 0;
 132 }
 133
 134 static const struct net_device_ops vxcan_netdev_ops = {
 135         .ndo_open       = vxcan_open,
 136         .ndo_stop       = vxcan_close,
 137         .ndo_start_xmit = vxcan_xmit,
 138         .ndo_get_iflink = vxcan_get_iflink,
 139         .ndo_change_mtu = vxcan_change_mtu,
 140 };
 141
 142 static void vxcan_setup(struct net_device *dev)
 143 {
 144         dev->type               = ARPHRD_CAN;
 145         dev->mtu                = CANFD_MTU;
 146         dev->hard_header_len    = 0;
 147         dev->addr_len           = 0;
 148         dev->tx_queue_len       = 0;
 149         dev->flags              = (IFF_NOARP|IFF_ECHO);
 150         dev->netdev_ops         = &vxcan_netdev_ops;
 151         dev->needs_free_netdev  = true;
 152         dev->ml_priv            = netdev_priv(dev) + ALIGN(sizeof(struct vxcan_priv), NETDEV_ALIGN);
 153 }
 154
 155 /* forward declaration for rtnl_create_link() */
 156 static struct rtnl_link_ops vxcan_link_ops;
 157
 158 static int vxcan_newlink(struct net *net, struct net_device *dev,
 159                          struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[],
 160                          struct netlink_ext_ack *extack)
 161 {
 162         struct vxcan_priv *priv;
 163         struct net_device *peer;
 164         struct net *peer_net;
 165
 166         struct nlattr *peer_tb[IFLA_MAX + 1], **tbp = tb;
 167         char ifname[IFNAMSIZ];
 168         unsigned char name_assign_type;
 169         struct ifinfomsg *ifmp = NULL;
 170         int err;
 171
 172         /* register peer device */
 173         if (data && data[VXCAN_INFO_PEER]) {
 174                 struct nlattr *nla_peer;
 175
 176                 nla_peer = data[VXCAN_INFO_PEER];
 177                 ifmp = nla_data(nla_peer);
 178                 err = rtnl_nla_parse_ifla(peer_tb,
 179                                           nla_data(nla_peer) +
 180                                           sizeof(struct ifinfomsg),
 181                                           nla_len(nla_peer) -
 182                                           sizeof(struct ifinfomsg),
 183                                           NULL);
 184                 if (err < 0)
 185                         return err;
 186
 187                 tbp = peer_tb;
 188         }
 189
 190         if (ifmp && tbp[IFLA_IFNAME]) {
 191                 nla_strscpy(ifname, tbp[IFLA_IFNAME], IFNAMSIZ);
 192                 name_assign_type = NET_NAME_USER;
 193         } else {
 194                 snprintf(ifname, IFNAMSIZ, DRV_NAME "%%d");
 195                 name_assign_type = NET_NAME_ENUM;
 196         }
 197
 198         peer_net = rtnl_link_get_net(net, tbp);
 199         if (IS_ERR(peer_net))
 200                 return PTR_ERR(peer_net);
 201
 202         peer = rtnl_create_link(peer_net, ifname, name_assign_type,
 203                                 &vxcan_link_ops, tbp, extack);
 204         if (IS_ERR(peer)) {
 205                 put_net(peer_net);
 206                 return PTR_ERR(peer);
 207         }
 208
 209         if (ifmp && dev->ifindex)
 210                 peer->ifindex = ifmp->ifi_index;
 211
 212         err = register_netdevice(peer);
 213         put_net(peer_net);
 214         peer_net = NULL;
 215         if (err < 0) {
 216                 free_netdev(peer);
 217                 return err;
 218         }
 219
 220         netif_carrier_off(peer);
 221
 222         err = rtnl_configure_link(peer, ifmp);
 223         if (err < 0)
 224                 goto unregister_network_device;
 225
 226         /* register first device */
 227         if (tb[IFLA_IFNAME])
 228                 nla_strscpy(dev->name, tb[IFLA_IFNAME], IFNAMSIZ);
 229         else
 230                 snprintf(dev->name, IFNAMSIZ, DRV_NAME "%%d");
 231
 232         err = register_netdevice(dev);
 233         if (err < 0)
 234                 goto unregister_network_device;
 235
 236         netif_carrier_off(dev);
 237
 238         /* cross link the device pair */
 239         priv = netdev_priv(dev);
 240         rcu_assign_pointer(priv->peer, peer);
 241
 242         priv = netdev_priv(peer);
 243         rcu_assign_pointer(priv->peer, dev);
 244
 245         return 0;
 246
 247 unregister_network_device:
 248         unregister_netdevice(peer);
 249         return err;
 250 }
 251
 252 static void vxcan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
 253 {
 254         struct vxcan_priv *priv;
 255         struct net_device *peer;
 256
 257         priv = netdev_priv(dev);
 258         peer = rtnl_dereference(priv->peer);
 259
 260         /* Note : dellink() is called from default_device_exit_batch(),
 261          * before a rcu_synchronize() point. The devices are guaranteed
 262          * not being freed before one RCU grace period.
 263          */
 264         RCU_INIT_POINTER(priv->peer, NULL);
 265         unregister_netdevice_queue(dev, head);
 266
 267         if (peer) {
 268                 priv = netdev_priv(peer);
 269                 RCU_INIT_POINTER(priv->peer, NULL);
 270                 unregister_netdevice_queue(peer, head);
 271         }
 272 }
 273
 274 static const struct nla_policy vxcan_policy[VXCAN_INFO_MAX + 1] = {
 275         [VXCAN_INFO_PEER] = { .len = sizeof(struct ifinfomsg) },
 276 };
 277
 278 static struct net *vxcan_get_link_net(const struct net_device *dev)
 279 {
 280         struct vxcan_priv *priv = netdev_priv(dev);
 281         struct net_device *peer = rtnl_dereference(priv->peer);
 282
 283         return peer ? dev_net(peer) : dev_net(dev);
 284 }
 285
 286 static struct rtnl_link_ops vxcan_link_ops = {
 287         .kind           = DRV_NAME,
 288         .priv_size      = ALIGN(sizeof(struct vxcan_priv), NETDEV_ALIGN) + sizeof(struct can_ml_priv),
 289         .setup          = vxcan_setup,
 290         .newlink        = vxcan_newlink,
 291         .dellink        = vxcan_dellink,
 292         .policy         = vxcan_policy,
 293         .maxtype        = VXCAN_INFO_MAX,
 294         .get_link_net   = vxcan_get_link_net,
 295 };
 296
 297 static __init int vxcan_init(void)
 298 {
 299         pr_info("vxcan: Virtual CAN Tunnel driver\n");
 300
 301         return rtnl_link_register(&vxcan_link_ops);
 302 }
 303
 304 static __exit void vxcan_exit(void)
 305 {
 306         rtnl_link_unregister(&vxcan_link_ops);
 307 }
 308
 309 module_init(vxcan_init);
 310 module_exit(vxcan_exit);