Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[sfrench/cifs-2.6.git] / Documentation / networking / can.txt
1 ============================================================================
2
3 can.txt
4
5 Readme file for the Controller Area Network Protocol Family (aka SocketCAN)
6
7 This file contains
8
9   1 Overview / What is SocketCAN
10
11   2 Motivation / Why using the socket API
12
13   3 SocketCAN concept
14     3.1 receive lists
15     3.2 local loopback of sent frames
16     3.3 network problem notifications
17
18   4 How to use SocketCAN
19     4.1 RAW protocol sockets with can_filters (SOCK_RAW)
20       4.1.1 RAW socket option CAN_RAW_FILTER
21       4.1.2 RAW socket option CAN_RAW_ERR_FILTER
22       4.1.3 RAW socket option CAN_RAW_LOOPBACK
23       4.1.4 RAW socket option CAN_RAW_RECV_OWN_MSGS
24       4.1.5 RAW socket option CAN_RAW_FD_FRAMES
25       4.1.6 RAW socket option CAN_RAW_JOIN_FILTERS
26       4.1.7 RAW socket returned message flags
27     4.2 Broadcast Manager protocol sockets (SOCK_DGRAM)
28       4.2.1 Broadcast Manager operations
29       4.2.2 Broadcast Manager message flags
30       4.2.3 Broadcast Manager transmission timers
31       4.2.4 Broadcast Manager message sequence transmission
32       4.2.5 Broadcast Manager receive filter timers
33       4.2.6 Broadcast Manager multiplex message receive filter
34     4.3 connected transport protocols (SOCK_SEQPACKET)
35     4.4 unconnected transport protocols (SOCK_DGRAM)
36
37   5 SocketCAN core module
38     5.1 can.ko module params
39     5.2 procfs content
40     5.3 writing own CAN protocol modules
41
42   6 CAN network drivers
43     6.1 general settings
44     6.2 local loopback of sent frames
45     6.3 CAN controller hardware filters
46     6.4 The virtual CAN driver (vcan)
47     6.5 The CAN network device driver interface
48       6.5.1 Netlink interface to set/get devices properties
49       6.5.2 Setting the CAN bit-timing
50       6.5.3 Starting and stopping the CAN network device
51     6.6 CAN FD (flexible data rate) driver support
52     6.7 supported CAN hardware
53
54   7 SocketCAN resources
55
56   8 Credits
57
58 ============================================================================
59
60 1. Overview / What is SocketCAN
61 --------------------------------
62
63 The socketcan package is an implementation of CAN protocols
64 (Controller Area Network) for Linux.  CAN is a networking technology
65 which has widespread use in automation, embedded devices, and
66 automotive fields.  While there have been other CAN implementations
67 for Linux based on character devices, SocketCAN uses the Berkeley
68 socket API, the Linux network stack and implements the CAN device
69 drivers as network interfaces.  The CAN socket API has been designed
70 as similar as possible to the TCP/IP protocols to allow programmers,
71 familiar with network programming, to easily learn how to use CAN
72 sockets.
73
74 2. Motivation / Why using the socket API
75 ----------------------------------------
76
77 There have been CAN implementations for Linux before SocketCAN so the
78 question arises, why we have started another project.  Most existing
79 implementations come as a device driver for some CAN hardware, they
80 are based on character devices and provide comparatively little
81 functionality.  Usually, there is only a hardware-specific device
82 driver which provides a character device interface to send and
83 receive raw CAN frames, directly to/from the controller hardware.
84 Queueing of frames and higher-level transport protocols like ISO-TP
85 have to be implemented in user space applications.  Also, most
86 character-device implementations support only one single process to
87 open the device at a time, similar to a serial interface.  Exchanging
88 the CAN controller requires employment of another device driver and
89 often the need for adaption of large parts of the application to the
90 new driver's API.
91
92 SocketCAN was designed to overcome all of these limitations.  A new
93 protocol family has been implemented which provides a socket interface
94 to user space applications and which builds upon the Linux network
95 layer, enabling use all of the provided queueing functionality.  A device
96 driver for CAN controller hardware registers itself with the Linux
97 network layer as a network device, so that CAN frames from the
98 controller can be passed up to the network layer and on to the CAN
99 protocol family module and also vice-versa.  Also, the protocol family
100 module provides an API for transport protocol modules to register, so
101 that any number of transport protocols can be loaded or unloaded
102 dynamically.  In fact, the can core module alone does not provide any
103 protocol and cannot be used without loading at least one additional
104 protocol module.  Multiple sockets can be opened at the same time,
105 on different or the same protocol module and they can listen/send
106 frames on different or the same CAN IDs.  Several sockets listening on
107 the same interface for frames with the same CAN ID are all passed the
108 same received matching CAN frames.  An application wishing to
109 communicate using a specific transport protocol, e.g. ISO-TP, just
110 selects that protocol when opening the socket, and then can read and
111 write application data byte streams, without having to deal with
112 CAN-IDs, frames, etc.
113
114 Similar functionality visible from user-space could be provided by a
115 character device, too, but this would lead to a technically inelegant
116 solution for a couple of reasons:
117
118 * Intricate usage.  Instead of passing a protocol argument to
119   socket(2) and using bind(2) to select a CAN interface and CAN ID, an
120   application would have to do all these operations using ioctl(2)s.
121
122 * Code duplication.  A character device cannot make use of the Linux
123   network queueing code, so all that code would have to be duplicated
124   for CAN networking.
125
126 * Abstraction.  In most existing character-device implementations, the
127   hardware-specific device driver for a CAN controller directly
128   provides the character device for the application to work with.
129   This is at least very unusual in Unix systems for both, char and
130   block devices.  For example you don't have a character device for a
131   certain UART of a serial interface, a certain sound chip in your
132   computer, a SCSI or IDE controller providing access to your hard
133   disk or tape streamer device.  Instead, you have abstraction layers
134   which provide a unified character or block device interface to the
135   application on the one hand, and a interface for hardware-specific
136   device drivers on the other hand.  These abstractions are provided
137   by subsystems like the tty layer, the audio subsystem or the SCSI
138   and IDE subsystems for the devices mentioned above.
139
140   The easiest way to implement a CAN device driver is as a character
141   device without such a (complete) abstraction layer, as is done by most
142   existing drivers.  The right way, however, would be to add such a
143   layer with all the functionality like registering for certain CAN
144   IDs, supporting several open file descriptors and (de)multiplexing
145   CAN frames between them, (sophisticated) queueing of CAN frames, and
146   providing an API for device drivers to register with.  However, then
147   it would be no more difficult, or may be even easier, to use the
148   networking framework provided by the Linux kernel, and this is what
149   SocketCAN does.
150
151   The use of the networking framework of the Linux kernel is just the
152   natural and most appropriate way to implement CAN for Linux.
153
154 3. SocketCAN concept
155 ---------------------
156
157   As described in chapter 2 it is the main goal of SocketCAN to
158   provide a socket interface to user space applications which builds
159   upon the Linux network layer. In contrast to the commonly known
160   TCP/IP and ethernet networking, the CAN bus is a broadcast-only(!)
161   medium that has no MAC-layer addressing like ethernet. The CAN-identifier
162   (can_id) is used for arbitration on the CAN-bus. Therefore the CAN-IDs
163   have to be chosen uniquely on the bus. When designing a CAN-ECU
164   network the CAN-IDs are mapped to be sent by a specific ECU.
165   For this reason a CAN-ID can be treated best as a kind of source address.
166
167   3.1 receive lists
168
169   The network transparent access of multiple applications leads to the
170   problem that different applications may be interested in the same
171   CAN-IDs from the same CAN network interface. The SocketCAN core
172   module - which implements the protocol family CAN - provides several
173   high efficient receive lists for this reason. If e.g. a user space
174   application opens a CAN RAW socket, the raw protocol module itself
175   requests the (range of) CAN-IDs from the SocketCAN core that are
176   requested by the user. The subscription and unsubscription of
177   CAN-IDs can be done for specific CAN interfaces or for all(!) known
178   CAN interfaces with the can_rx_(un)register() functions provided to
179   CAN protocol modules by the SocketCAN core (see chapter 5).
180   To optimize the CPU usage at runtime the receive lists are split up
181   into several specific lists per device that match the requested
182   filter complexity for a given use-case.
183
184   3.2 local loopback of sent frames
185
186   As known from other networking concepts the data exchanging
187   applications may run on the same or different nodes without any
188   change (except for the according addressing information):
189
190          ___   ___   ___                   _______   ___
191         | _ | | _ | | _ |                 | _   _ | | _ |
192         ||A|| ||B|| ||C||                 ||A| |B|| ||C||
193         |___| |___| |___|                 |_______| |___|
194           |     |     |                       |       |
195         -----------------(1)- CAN bus -(2)---------------
196
197   To ensure that application A receives the same information in the
198   example (2) as it would receive in example (1) there is need for
199   some kind of local loopback of the sent CAN frames on the appropriate
200   node.
201
202   The Linux network devices (by default) just can handle the
203   transmission and reception of media dependent frames. Due to the
204   arbitration on the CAN bus the transmission of a low prio CAN-ID
205   may be delayed by the reception of a high prio CAN frame. To
206   reflect the correct* traffic on the node the loopback of the sent
207   data has to be performed right after a successful transmission. If
208   the CAN network interface is not capable of performing the loopback for
209   some reason the SocketCAN core can do this task as a fallback solution.
210   See chapter 6.2 for details (recommended).
211
212   The loopback functionality is enabled by default to reflect standard
213   networking behaviour for CAN applications. Due to some requests from
214   the RT-SocketCAN group the loopback optionally may be disabled for each
215   separate socket. See sockopts from the CAN RAW sockets in chapter 4.1.
216
217   * = you really like to have this when you're running analyser tools
218       like 'candump' or 'cansniffer' on the (same) node.
219
220   3.3 network problem notifications
221
222   The use of the CAN bus may lead to several problems on the physical
223   and media access control layer. Detecting and logging of these lower
224   layer problems is a vital requirement for CAN users to identify
225   hardware issues on the physical transceiver layer as well as
226   arbitration problems and error frames caused by the different
227   ECUs. The occurrence of detected errors are important for diagnosis
228   and have to be logged together with the exact timestamp. For this
229   reason the CAN interface driver can generate so called Error Message
230   Frames that can optionally be passed to the user application in the
231   same way as other CAN frames. Whenever an error on the physical layer
232   or the MAC layer is detected (e.g. by the CAN controller) the driver
233   creates an appropriate error message frame. Error messages frames can
234   be requested by the user application using the common CAN filter
235   mechanisms. Inside this filter definition the (interested) type of
236   errors may be selected. The reception of error messages is disabled
237   by default. The format of the CAN error message frame is briefly
238   described in the Linux header file "include/uapi/linux/can/error.h".
239
240 4. How to use SocketCAN
241 ------------------------
242
243   Like TCP/IP, you first need to open a socket for communicating over a
244   CAN network. Since SocketCAN implements a new protocol family, you
245   need to pass PF_CAN as the first argument to the socket(2) system
246   call. Currently, there are two CAN protocols to choose from, the raw
247   socket protocol and the broadcast manager (BCM). So to open a socket,
248   you would write
249
250     s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
251
252   and
253
254     s = socket(PF_CAN, SOCK_DGRAM, CAN_BCM);
255
256   respectively.  After the successful creation of the socket, you would
257   normally use the bind(2) system call to bind the socket to a CAN
258   interface (which is different from TCP/IP due to different addressing
259   - see chapter 3). After binding (CAN_RAW) or connecting (CAN_BCM)
260   the socket, you can read(2) and write(2) from/to the socket or use
261   send(2), sendto(2), sendmsg(2) and the recv* counterpart operations
262   on the socket as usual. There are also CAN specific socket options
263   described below.
264
265   The basic CAN frame structure and the sockaddr structure are defined
266   in include/linux/can.h:
267
268     struct can_frame {
269             canid_t can_id;  /* 32 bit CAN_ID + EFF/RTR/ERR flags */
270             __u8    can_dlc; /* frame payload length in byte (0 .. 8) */
271             __u8    data[8] __attribute__((aligned(8)));
272     };
273
274   The alignment of the (linear) payload data[] to a 64bit boundary
275   allows the user to define their own structs and unions to easily access
276   the CAN payload. There is no given byteorder on the CAN bus by
277   default. A read(2) system call on a CAN_RAW socket transfers a
278   struct can_frame to the user space.
279
280   The sockaddr_can structure has an interface index like the
281   PF_PACKET socket, that also binds to a specific interface:
282
283     struct sockaddr_can {
284             sa_family_t can_family;
285             int         can_ifindex;
286             union {
287                     /* transport protocol class address info (e.g. ISOTP) */
288                     struct { canid_t rx_id, tx_id; } tp;
289
290                     /* reserved for future CAN protocols address information */
291             } can_addr;
292     };
293
294   To determine the interface index an appropriate ioctl() has to
295   be used (example for CAN_RAW sockets without error checking):
296
297     int s;
298     struct sockaddr_can addr;
299     struct ifreq ifr;
300
301     s = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
302
303     strcpy(ifr.ifr_name, "can0" );
304     ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr);
305
306     addr.can_family = AF_CAN;
307     addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
308
309     bind(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
310
311     (..)
312
313   To bind a socket to all(!) CAN interfaces the interface index must
314   be 0 (zero). In this case the socket receives CAN frames from every
315   enabled CAN interface. To determine the originating CAN interface
316   the system call recvfrom(2) may be used instead of read(2). To send
317   on a socket that is bound to 'any' interface sendto(2) is needed to
318   specify the outgoing interface.
319
320   Reading CAN frames from a bound CAN_RAW socket (see above) consists
321   of reading a struct can_frame:
322
323     struct can_frame frame;
324
325     nbytes = read(s, &frame, sizeof(struct can_frame));
326
327     if (nbytes < 0) {
328             perror("can raw socket read");
329             return 1;
330     }
331
332     /* paranoid check ... */
333     if (nbytes < sizeof(struct can_frame)) {
334             fprintf(stderr, "read: incomplete CAN frame\n");
335             return 1;
336     }
337
338     /* do something with the received CAN frame */
339
340   Writing CAN frames can be done similarly, with the write(2) system call:
341
342     nbytes = write(s, &frame, sizeof(struct can_frame));
343
344   When the CAN interface is bound to 'any' existing CAN interface
345   (addr.can_ifindex = 0) it is recommended to use recvfrom(2) if the
346   information about the originating CAN interface is needed:
347
348     struct sockaddr_can addr;
349     struct ifreq ifr;
350     socklen_t len = sizeof(addr);
351     struct can_frame frame;
352
353     nbytes = recvfrom(s, &frame, sizeof(struct can_frame),
354                       0, (struct sockaddr*)&addr, &len);
355
356     /* get interface name of the received CAN frame */
357     ifr.ifr_ifindex = addr.can_ifindex;
358     ioctl(s, SIOCGIFNAME, &ifr);
359     printf("Received a CAN frame from interface %s", ifr.ifr_name);
360
361   To write CAN frames on sockets bound to 'any' CAN interface the
362   outgoing interface has to be defined certainly.
363
364     strcpy(ifr.ifr_name, "can0");
365     ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr);
366     addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
367     addr.can_family  = AF_CAN;
368
369     nbytes = sendto(s, &frame, sizeof(struct can_frame),
370                     0, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
371
372   Remark about CAN FD (flexible data rate) support:
373
374   Generally the handling of CAN FD is very similar to the formerly described
375   examples. The new CAN FD capable CAN controllers support two different
376   bitrates for the arbitration phase and the payload phase of the CAN FD frame
377   and up to 64 bytes of payload. This extended payload length breaks all the
378   kernel interfaces (ABI) which heavily rely on the CAN frame with fixed eight
379   bytes of payload (struct can_frame) like the CAN_RAW socket. Therefore e.g.
380   the CAN_RAW socket supports a new socket option CAN_RAW_FD_FRAMES that
381   switches the socket into a mode that allows the handling of CAN FD frames
382   and (legacy) CAN frames simultaneously (see section 4.1.5).
383
384   The struct canfd_frame is defined in include/linux/can.h:
385
386     struct canfd_frame {
387             canid_t can_id;  /* 32 bit CAN_ID + EFF/RTR/ERR flags */
388             __u8    len;     /* frame payload length in byte (0 .. 64) */
389             __u8    flags;   /* additional flags for CAN FD */
390             __u8    __res0;  /* reserved / padding */
391             __u8    __res1;  /* reserved / padding */
392             __u8    data[64] __attribute__((aligned(8)));
393     };
394
395   The struct canfd_frame and the existing struct can_frame have the can_id,
396   the payload length and the payload data at the same offset inside their
397   structures. This allows to handle the different structures very similar.
398   When the content of a struct can_frame is copied into a struct canfd_frame
399   all structure elements can be used as-is - only the data[] becomes extended.
400
401   When introducing the struct canfd_frame it turned out that the data length
402   code (DLC) of the struct can_frame was used as a length information as the
403   length and the DLC has a 1:1 mapping in the range of 0 .. 8. To preserve
404   the easy handling of the length information the canfd_frame.len element
405   contains a plain length value from 0 .. 64. So both canfd_frame.len and
406   can_frame.can_dlc are equal and contain a length information and no DLC.
407   For details about the distinction of CAN and CAN FD capable devices and
408   the mapping to the bus-relevant data length code (DLC), see chapter 6.6.
409
410   The length of the two CAN(FD) frame structures define the maximum transfer
411   unit (MTU) of the CAN(FD) network interface and skbuff data length. Two
412   definitions are specified for CAN specific MTUs in include/linux/can.h :
413
414   #define CAN_MTU   (sizeof(struct can_frame))   == 16  => 'legacy' CAN frame
415   #define CANFD_MTU (sizeof(struct canfd_frame)) == 72  => CAN FD frame
416
417   4.1 RAW protocol sockets with can_filters (SOCK_RAW)
418
419   Using CAN_RAW sockets is extensively comparable to the commonly
420   known access to CAN character devices. To meet the new possibilities
421   provided by the multi user SocketCAN approach, some reasonable
422   defaults are set at RAW socket binding time:
423
424   - The filters are set to exactly one filter receiving everything
425   - The socket only receives valid data frames (=> no error message frames)
426   - The loopback of sent CAN frames is enabled (see chapter 3.2)
427   - The socket does not receive its own sent frames (in loopback mode)
428
429   These default settings may be changed before or after binding the socket.
430   To use the referenced definitions of the socket options for CAN_RAW
431   sockets, include <linux/can/raw.h>.
432
433   4.1.1 RAW socket option CAN_RAW_FILTER
434
435   The reception of CAN frames using CAN_RAW sockets can be controlled
436   by defining 0 .. n filters with the CAN_RAW_FILTER socket option.
437
438   The CAN filter structure is defined in include/linux/can.h:
439
440     struct can_filter {
441             canid_t can_id;
442             canid_t can_mask;
443     };
444
445   A filter matches, when
446
447     <received_can_id> & mask == can_id & mask
448
449   which is analogous to known CAN controllers hardware filter semantics.
450   The filter can be inverted in this semantic, when the CAN_INV_FILTER
451   bit is set in can_id element of the can_filter structure. In
452   contrast to CAN controller hardware filters the user may set 0 .. n
453   receive filters for each open socket separately:
454
455     struct can_filter rfilter[2];
456
457     rfilter[0].can_id   = 0x123;
458     rfilter[0].can_mask = CAN_SFF_MASK;
459     rfilter[1].can_id   = 0x200;
460     rfilter[1].can_mask = 0x700;
461
462     setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, &rfilter, sizeof(rfilter));
463
464   To disable the reception of CAN frames on the selected CAN_RAW socket:
465
466     setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, NULL, 0);
467
468   To set the filters to zero filters is quite obsolete as to not read
469   data causes the raw socket to discard the received CAN frames. But
470   having this 'send only' use-case we may remove the receive list in the
471   Kernel to save a little (really a very little!) CPU usage.
472
473   4.1.1.1 CAN filter usage optimisation
474
475   The CAN filters are processed in per-device filter lists at CAN frame
476   reception time. To reduce the number of checks that need to be performed
477   while walking through the filter lists the CAN core provides an optimized
478   filter handling when the filter subscription focusses on a single CAN ID.
479
480   For the possible 2048 SFF CAN identifiers the identifier is used as an index
481   to access the corresponding subscription list without any further checks.
482   For the 2^29 possible EFF CAN identifiers a 10 bit XOR folding is used as
483   hash function to retrieve the EFF table index.
484
485   To benefit from the optimized filters for single CAN identifiers the
486   CAN_SFF_MASK or CAN_EFF_MASK have to be set into can_filter.mask together
487   with set CAN_EFF_FLAG and CAN_RTR_FLAG bits. A set CAN_EFF_FLAG bit in the
488   can_filter.mask makes clear that it matters whether a SFF or EFF CAN ID is
489   subscribed. E.g. in the example from above
490
491     rfilter[0].can_id   = 0x123;
492     rfilter[0].can_mask = CAN_SFF_MASK;
493
494   both SFF frames with CAN ID 0x123 and EFF frames with 0xXXXXX123 can pass.
495
496   To filter for only 0x123 (SFF) and 0x12345678 (EFF) CAN identifiers the
497   filter has to be defined in this way to benefit from the optimized filters:
498
499     struct can_filter rfilter[2];
500
501     rfilter[0].can_id   = 0x123;
502     rfilter[0].can_mask = (CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG | CAN_SFF_MASK);
503     rfilter[1].can_id   = 0x12345678 | CAN_EFF_FLAG;
504     rfilter[1].can_mask = (CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG | CAN_EFF_MASK);
505
506     setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FILTER, &rfilter, sizeof(rfilter));
507
508   4.1.2 RAW socket option CAN_RAW_ERR_FILTER
509
510   As described in chapter 3.4 the CAN interface driver can generate so
511   called Error Message Frames that can optionally be passed to the user
512   application in the same way as other CAN frames. The possible
513   errors are divided into different error classes that may be filtered
514   using the appropriate error mask. To register for every possible
515   error condition CAN_ERR_MASK can be used as value for the error mask.
516   The values for the error mask are defined in linux/can/error.h .
517
518     can_err_mask_t err_mask = ( CAN_ERR_TX_TIMEOUT | CAN_ERR_BUSOFF );
519
520     setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_ERR_FILTER,
521                &err_mask, sizeof(err_mask));
522
523   4.1.3 RAW socket option CAN_RAW_LOOPBACK
524
525   To meet multi user needs the local loopback is enabled by default
526   (see chapter 3.2 for details). But in some embedded use-cases
527   (e.g. when only one application uses the CAN bus) this loopback
528   functionality can be disabled (separately for each socket):
529
530     int loopback = 0; /* 0 = disabled, 1 = enabled (default) */
531
532     setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_LOOPBACK, &loopback, sizeof(loopback));
533
534   4.1.4 RAW socket option CAN_RAW_RECV_OWN_MSGS
535
536   When the local loopback is enabled, all the sent CAN frames are
537   looped back to the open CAN sockets that registered for the CAN
538   frames' CAN-ID on this given interface to meet the multi user
539   needs. The reception of the CAN frames on the same socket that was
540   sending the CAN frame is assumed to be unwanted and therefore
541   disabled by default. This default behaviour may be changed on
542   demand:
543
544     int recv_own_msgs = 1; /* 0 = disabled (default), 1 = enabled */
545
546     setsockopt(s, SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_RECV_OWN_MSGS,
547                &recv_own_msgs, sizeof(recv_own_msgs));
548
549   4.1.5 RAW socket option CAN_RAW_FD_FRAMES
550
551   CAN FD support in CAN_RAW sockets can be enabled with a new socket option
552   CAN_RAW_FD_FRAMES which is off by default. When the new socket option is
553   not supported by the CAN_RAW socket (e.g. on older kernels), switching the
554   CAN_RAW_FD_FRAMES option returns the error -ENOPROTOOPT.
555
556   Once CAN_RAW_FD_FRAMES is enabled the application can send both CAN frames
557   and CAN FD frames. OTOH the application has to handle CAN and CAN FD frames
558   when reading from the socket.
559
560     CAN_RAW_FD_FRAMES enabled:  CAN_MTU and CANFD_MTU are allowed
561     CAN_RAW_FD_FRAMES disabled: only CAN_MTU is allowed (default)
562
563   Example:
564     [ remember: CANFD_MTU == sizeof(struct canfd_frame) ]
565
566     struct canfd_frame cfd;
567
568     nbytes = read(s, &cfd, CANFD_MTU);
569
570     if (nbytes == CANFD_MTU) {
571             printf("got CAN FD frame with length %d\n", cfd.len);
572             /* cfd.flags contains valid data */
573     } else if (nbytes == CAN_MTU) {
574             printf("got legacy CAN frame with length %d\n", cfd.len);
575             /* cfd.flags is undefined */
576     } else {
577             fprintf(stderr, "read: invalid CAN(FD) frame\n");
578             return 1;
579     }
580
581     /* the content can be handled independently from the received MTU size */
582
583     printf("can_id: %X data length: %d data: ", cfd.can_id, cfd.len);
584     for (i = 0; i < cfd.len; i++)
585             printf("%02X ", cfd.data[i]);
586
587   When reading with size CANFD_MTU only returns CAN_MTU bytes that have
588   been received from the socket a legacy CAN frame has been read into the
589   provided CAN FD structure. Note that the canfd_frame.flags data field is
590   not specified in the struct can_frame and therefore it is only valid in
591   CANFD_MTU sized CAN FD frames.
592
593   Implementation hint for new CAN applications:
594
595   To build a CAN FD aware application use struct canfd_frame as basic CAN
596   data structure for CAN_RAW based applications. When the application is
597   executed on an older Linux kernel and switching the CAN_RAW_FD_FRAMES
598   socket option returns an error: No problem. You'll get legacy CAN frames
599   or CAN FD frames and can process them the same way.
600
601   When sending to CAN devices make sure that the device is capable to handle
602   CAN FD frames by checking if the device maximum transfer unit is CANFD_MTU.
603   The CAN device MTU can be retrieved e.g. with a SIOCGIFMTU ioctl() syscall.
604
605   4.1.6 RAW socket option CAN_RAW_JOIN_FILTERS
606
607   The CAN_RAW socket can set multiple CAN identifier specific filters that
608   lead to multiple filters in the af_can.c filter processing. These filters
609   are indenpendent from each other which leads to logical OR'ed filters when
610   applied (see 4.1.1).
611
612   This socket option joines the given CAN filters in the way that only CAN
613   frames are passed to user space that matched *all* given CAN filters. The
614   semantic for the applied filters is therefore changed to a logical AND.
615
616   This is useful especially when the filterset is a combination of filters
617   where the CAN_INV_FILTER flag is set in order to notch single CAN IDs or
618   CAN ID ranges from the incoming traffic.
619
620   4.1.7 RAW socket returned message flags
621
622   When using recvmsg() call, the msg->msg_flags may contain following flags:
623
624     MSG_DONTROUTE: set when the received frame was created on the local host.
625
626     MSG_CONFIRM: set when the frame was sent via the socket it is received on.
627       This flag can be interpreted as a 'transmission confirmation' when the
628       CAN driver supports the echo of frames on driver level, see 3.2 and 6.2.
629       In order to receive such messages, CAN_RAW_RECV_OWN_MSGS must be set.
630
631   4.2 Broadcast Manager protocol sockets (SOCK_DGRAM)
632
633   The Broadcast Manager protocol provides a command based configuration
634   interface to filter and send (e.g. cyclic) CAN messages in kernel space.
635
636   Receive filters can be used to down sample frequent messages; detect events
637   such as message contents changes, packet length changes, and do time-out
638   monitoring of received messages.
639
640   Periodic transmission tasks of CAN frames or a sequence of CAN frames can be
641   created and modified at runtime; both the message content and the two
642   possible transmit intervals can be altered.
643
644   A BCM socket is not intended for sending individual CAN frames using the
645   struct can_frame as known from the CAN_RAW socket. Instead a special BCM
646   configuration message is defined. The basic BCM configuration message used
647   to communicate with the broadcast manager and the available operations are
648   defined in the linux/can/bcm.h include. The BCM message consists of a
649   message header with a command ('opcode') followed by zero or more CAN frames.
650   The broadcast manager sends responses to user space in the same form:
651
652     struct bcm_msg_head {
653             __u32 opcode;                   /* command */
654             __u32 flags;                    /* special flags */
655             __u32 count;                    /* run 'count' times with ival1 */
656             struct timeval ival1, ival2;    /* count and subsequent interval */
657             canid_t can_id;                 /* unique can_id for task */
658             __u32 nframes;                  /* number of can_frames following */
659             struct can_frame frames[0];
660     };
661
662   The aligned payload 'frames' uses the same basic CAN frame structure defined
663   at the beginning of section 4 and in the include/linux/can.h include. All
664   messages to the broadcast manager from user space have this structure.
665
666   Note a CAN_BCM socket must be connected instead of bound after socket
667   creation (example without error checking):
668
669     int s;
670     struct sockaddr_can addr;
671     struct ifreq ifr;
672
673     s = socket(PF_CAN, SOCK_DGRAM, CAN_BCM);
674
675     strcpy(ifr.ifr_name, "can0");
676     ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr);
677
678     addr.can_family = AF_CAN;
679     addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
680
681     connect(s, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr))
682
683     (..)
684
685   The broadcast manager socket is able to handle any number of in flight
686   transmissions or receive filters concurrently. The different RX/TX jobs are
687   distinguished by the unique can_id in each BCM message. However additional
688   CAN_BCM sockets are recommended to communicate on multiple CAN interfaces.
689   When the broadcast manager socket is bound to 'any' CAN interface (=> the
690   interface index is set to zero) the configured receive filters apply to any
691   CAN interface unless the sendto() syscall is used to overrule the 'any' CAN
692   interface index. When using recvfrom() instead of read() to retrieve BCM
693   socket messages the originating CAN interface is provided in can_ifindex.
694
695   4.2.1 Broadcast Manager operations
696
697   The opcode defines the operation for the broadcast manager to carry out,
698   or details the broadcast managers response to several events, including
699   user requests.
700
701   Transmit Operations (user space to broadcast manager):
702
703     TX_SETUP:   Create (cyclic) transmission task.
704
705     TX_DELETE:  Remove (cyclic) transmission task, requires only can_id.
706
707     TX_READ:    Read properties of (cyclic) transmission task for can_id.
708
709     TX_SEND:    Send one CAN frame.
710
711   Transmit Responses (broadcast manager to user space):
712
713     TX_STATUS:  Reply to TX_READ request (transmission task configuration).
714
715     TX_EXPIRED: Notification when counter finishes sending at initial interval
716       'ival1'. Requires the TX_COUNTEVT flag to be set at TX_SETUP.
717
718   Receive Operations (user space to broadcast manager):
719
720     RX_SETUP:   Create RX content filter subscription.
721
722     RX_DELETE:  Remove RX content filter subscription, requires only can_id.
723
724     RX_READ:    Read properties of RX content filter subscription for can_id.
725
726   Receive Responses (broadcast manager to user space):
727
728     RX_STATUS:  Reply to RX_READ request (filter task configuration).
729
730     RX_TIMEOUT: Cyclic message is detected to be absent (timer ival1 expired).
731
732     RX_CHANGED: BCM message with updated CAN frame (detected content change).
733       Sent on first message received or on receipt of revised CAN messages.
734
735   4.2.2 Broadcast Manager message flags
736
737   When sending a message to the broadcast manager the 'flags' element may
738   contain the following flag definitions which influence the behaviour:
739
740     SETTIMER:           Set the values of ival1, ival2 and count
741
742     STARTTIMER:         Start the timer with the actual values of ival1, ival2
743       and count. Starting the timer leads simultaneously to emit a CAN frame.
744
745     TX_COUNTEVT:        Create the message TX_EXPIRED when count expires
746
747     TX_ANNOUNCE:        A change of data by the process is emitted immediately.
748
749     TX_CP_CAN_ID:       Copies the can_id from the message header to each
750       subsequent frame in frames. This is intended as usage simplification. For
751       TX tasks the unique can_id from the message header may differ from the
752       can_id(s) stored for transmission in the subsequent struct can_frame(s).
753
754     RX_FILTER_ID:       Filter by can_id alone, no frames required (nframes=0).
755
756     RX_CHECK_DLC:       A change of the DLC leads to an RX_CHANGED.
757
758     RX_NO_AUTOTIMER:    Prevent automatically starting the timeout monitor.
759
760     RX_ANNOUNCE_RESUME: If passed at RX_SETUP and a receive timeout occurred, a
761       RX_CHANGED message will be generated when the (cyclic) receive restarts.
762
763     TX_RESET_MULTI_IDX: Reset the index for the multiple frame transmission.
764
765     RX_RTR_FRAME:       Send reply for RTR-request (placed in op->frames[0]).
766
767   4.2.3 Broadcast Manager transmission timers
768
769   Periodic transmission configurations may use up to two interval timers.
770   In this case the BCM sends a number of messages ('count') at an interval
771   'ival1', then continuing to send at another given interval 'ival2'. When
772   only one timer is needed 'count' is set to zero and only 'ival2' is used.
773   When SET_TIMER and START_TIMER flag were set the timers are activated.
774   The timer values can be altered at runtime when only SET_TIMER is set.
775
776   4.2.4 Broadcast Manager message sequence transmission
777
778   Up to 256 CAN frames can be transmitted in a sequence in the case of a cyclic
779   TX task configuration. The number of CAN frames is provided in the 'nframes'
780   element of the BCM message head. The defined number of CAN frames are added
781   as array to the TX_SETUP BCM configuration message.
782
783     /* create a struct to set up a sequence of four CAN frames */
784     struct {
785             struct bcm_msg_head msg_head;
786             struct can_frame frame[4];
787     } mytxmsg;
788
789     (..)
790     mytxmsg.nframes = 4;
791     (..)
792
793     write(s, &mytxmsg, sizeof(mytxmsg));
794
795   With every transmission the index in the array of CAN frames is increased
796   and set to zero at index overflow.
797
798   4.2.5 Broadcast Manager receive filter timers
799
800   The timer values ival1 or ival2 may be set to non-zero values at RX_SETUP.
801   When the SET_TIMER flag is set the timers are enabled:
802
803   ival1: Send RX_TIMEOUT when a received message is not received again within
804     the given time. When START_TIMER is set at RX_SETUP the timeout detection
805     is activated directly - even without a former CAN frame reception.
806
807   ival2: Throttle the received message rate down to the value of ival2. This
808     is useful to reduce messages for the application when the signal inside the
809     CAN frame is stateless as state changes within the ival2 periode may get
810     lost.
811
812   4.2.6 Broadcast Manager multiplex message receive filter
813
814   To filter for content changes in multiplex message sequences an array of more
815   than one CAN frames can be passed in a RX_SETUP configuration message. The
816   data bytes of the first CAN frame contain the mask of relevant bits that
817   have to match in the subsequent CAN frames with the received CAN frame.
818   If one of the subsequent CAN frames is matching the bits in that frame data
819   mark the relevant content to be compared with the previous received content.
820   Up to 257 CAN frames (multiplex filter bit mask CAN frame plus 256 CAN
821   filters) can be added as array to the TX_SETUP BCM configuration message.
822
823     /* usually used to clear CAN frame data[] - beware of endian problems! */
824     #define U64_DATA(p) (*(unsigned long long*)(p)->data)
825
826     struct {
827             struct bcm_msg_head msg_head;
828             struct can_frame frame[5];
829     } msg;
830
831     msg.msg_head.opcode  = RX_SETUP;
832     msg.msg_head.can_id  = 0x42;
833     msg.msg_head.flags   = 0;
834     msg.msg_head.nframes = 5;
835     U64_DATA(&msg.frame[0]) = 0xFF00000000000000ULL; /* MUX mask */
836     U64_DATA(&msg.frame[1]) = 0x01000000000000FFULL; /* data mask (MUX 0x01) */
837     U64_DATA(&msg.frame[2]) = 0x0200FFFF000000FFULL; /* data mask (MUX 0x02) */
838     U64_DATA(&msg.frame[3]) = 0x330000FFFFFF0003ULL; /* data mask (MUX 0x33) */
839     U64_DATA(&msg.frame[4]) = 0x4F07FC0FF0000000ULL; /* data mask (MUX 0x4F) */
840
841     write(s, &msg, sizeof(msg));
842
843   4.3 connected transport protocols (SOCK_SEQPACKET)
844   4.4 unconnected transport protocols (SOCK_DGRAM)
845
846
847 5. SocketCAN core module
848 -------------------------
849
850   The SocketCAN core module implements the protocol family
851   PF_CAN. CAN protocol modules are loaded by the core module at
852   runtime. The core module provides an interface for CAN protocol
853   modules to subscribe needed CAN IDs (see chapter 3.1).
854
855   5.1 can.ko module params
856
857   - stats_timer: To calculate the SocketCAN core statistics
858     (e.g. current/maximum frames per second) this 1 second timer is
859     invoked at can.ko module start time by default. This timer can be
860     disabled by using stattimer=0 on the module commandline.
861
862   - debug: (removed since SocketCAN SVN r546)
863
864   5.2 procfs content
865
866   As described in chapter 3.1 the SocketCAN core uses several filter
867   lists to deliver received CAN frames to CAN protocol modules. These
868   receive lists, their filters and the count of filter matches can be
869   checked in the appropriate receive list. All entries contain the
870   device and a protocol module identifier:
871
872     foo@bar:~$ cat /proc/net/can/rcvlist_all
873
874     receive list 'rx_all':
875       (vcan3: no entry)
876       (vcan2: no entry)
877       (vcan1: no entry)
878       device   can_id   can_mask  function  userdata   matches  ident
879        vcan0     000    00000000  f88e6370  f6c6f400         0  raw
880       (any: no entry)
881
882   In this example an application requests any CAN traffic from vcan0.
883
884     rcvlist_all - list for unfiltered entries (no filter operations)
885     rcvlist_eff - list for single extended frame (EFF) entries
886     rcvlist_err - list for error message frames masks
887     rcvlist_fil - list for mask/value filters
888     rcvlist_inv - list for mask/value filters (inverse semantic)
889     rcvlist_sff - list for single standard frame (SFF) entries
890
891   Additional procfs files in /proc/net/can
892
893     stats       - SocketCAN core statistics (rx/tx frames, match ratios, ...)
894     reset_stats - manual statistic reset
895     version     - prints the SocketCAN core version and the ABI version
896
897   5.3 writing own CAN protocol modules
898
899   To implement a new protocol in the protocol family PF_CAN a new
900   protocol has to be defined in include/linux/can.h .
901   The prototypes and definitions to use the SocketCAN core can be
902   accessed by including include/linux/can/core.h .
903   In addition to functions that register the CAN protocol and the
904   CAN device notifier chain there are functions to subscribe CAN
905   frames received by CAN interfaces and to send CAN frames:
906
907     can_rx_register   - subscribe CAN frames from a specific interface
908     can_rx_unregister - unsubscribe CAN frames from a specific interface
909     can_send          - transmit a CAN frame (optional with local loopback)
910
911   For details see the kerneldoc documentation in net/can/af_can.c or
912   the source code of net/can/raw.c or net/can/bcm.c .
913
914 6. CAN network drivers
915 ----------------------
916
917   Writing a CAN network device driver is much easier than writing a
918   CAN character device driver. Similar to other known network device
919   drivers you mainly have to deal with:
920
921   - TX: Put the CAN frame from the socket buffer to the CAN controller.
922   - RX: Put the CAN frame from the CAN controller to the socket buffer.
923
924   See e.g. at Documentation/networking/netdevices.txt . The differences
925   for writing CAN network device driver are described below:
926
927   6.1 general settings
928
929     dev->type  = ARPHRD_CAN; /* the netdevice hardware type */
930     dev->flags = IFF_NOARP;  /* CAN has no arp */
931
932     dev->mtu = CAN_MTU; /* sizeof(struct can_frame) -> legacy CAN interface */
933
934     or alternative, when the controller supports CAN with flexible data rate:
935     dev->mtu = CANFD_MTU; /* sizeof(struct canfd_frame) -> CAN FD interface */
936
937   The struct can_frame or struct canfd_frame is the payload of each socket
938   buffer (skbuff) in the protocol family PF_CAN.
939
940   6.2 local loopback of sent frames
941
942   As described in chapter 3.2 the CAN network device driver should
943   support a local loopback functionality similar to the local echo
944   e.g. of tty devices. In this case the driver flag IFF_ECHO has to be
945   set to prevent the PF_CAN core from locally echoing sent frames
946   (aka loopback) as fallback solution:
947
948     dev->flags = (IFF_NOARP | IFF_ECHO);
949
950   6.3 CAN controller hardware filters
951
952   To reduce the interrupt load on deep embedded systems some CAN
953   controllers support the filtering of CAN IDs or ranges of CAN IDs.
954   These hardware filter capabilities vary from controller to
955   controller and have to be identified as not feasible in a multi-user
956   networking approach. The use of the very controller specific
957   hardware filters could make sense in a very dedicated use-case, as a
958   filter on driver level would affect all users in the multi-user
959   system. The high efficient filter sets inside the PF_CAN core allow
960   to set different multiple filters for each socket separately.
961   Therefore the use of hardware filters goes to the category 'handmade
962   tuning on deep embedded systems'. The author is running a MPC603e
963   @133MHz with four SJA1000 CAN controllers from 2002 under heavy bus
964   load without any problems ...
965
966   6.4 The virtual CAN driver (vcan)
967
968   Similar to the network loopback devices, vcan offers a virtual local
969   CAN interface. A full qualified address on CAN consists of
970
971   - a unique CAN Identifier (CAN ID)
972   - the CAN bus this CAN ID is transmitted on (e.g. can0)
973
974   so in common use cases more than one virtual CAN interface is needed.
975
976   The virtual CAN interfaces allow the transmission and reception of CAN
977   frames without real CAN controller hardware. Virtual CAN network
978   devices are usually named 'vcanX', like vcan0 vcan1 vcan2 ...
979   When compiled as a module the virtual CAN driver module is called vcan.ko
980
981   Since Linux Kernel version 2.6.24 the vcan driver supports the Kernel
982   netlink interface to create vcan network devices. The creation and
983   removal of vcan network devices can be managed with the ip(8) tool:
984
985   - Create a virtual CAN network interface:
986        $ ip link add type vcan
987
988   - Create a virtual CAN network interface with a specific name 'vcan42':
989        $ ip link add dev vcan42 type vcan
990
991   - Remove a (virtual CAN) network interface 'vcan42':
992        $ ip link del vcan42
993
994   6.5 The CAN network device driver interface
995
996   The CAN network device driver interface provides a generic interface
997   to setup, configure and monitor CAN network devices. The user can then
998   configure the CAN device, like setting the bit-timing parameters, via
999   the netlink interface using the program "ip" from the "IPROUTE2"
1000   utility suite. The following chapter describes briefly how to use it.
1001   Furthermore, the interface uses a common data structure and exports a
1002   set of common functions, which all real CAN network device drivers
1003   should use. Please have a look to the SJA1000 or MSCAN driver to
1004   understand how to use them. The name of the module is can-dev.ko.
1005
1006   6.5.1 Netlink interface to set/get devices properties
1007
1008   The CAN device must be configured via netlink interface. The supported
1009   netlink message types are defined and briefly described in
1010   "include/linux/can/netlink.h". CAN link support for the program "ip"
1011   of the IPROUTE2 utility suite is available and it can be used as shown
1012   below:
1013
1014   - Setting CAN device properties:
1015
1016     $ ip link set can0 type can help
1017     Usage: ip link set DEVICE type can
1018         [ bitrate BITRATE [ sample-point SAMPLE-POINT] ] |
1019         [ tq TQ prop-seg PROP_SEG phase-seg1 PHASE-SEG1
1020           phase-seg2 PHASE-SEG2 [ sjw SJW ] ]
1021
1022         [ loopback { on | off } ]
1023         [ listen-only { on | off } ]
1024         [ triple-sampling { on | off } ]
1025
1026         [ restart-ms TIME-MS ]
1027         [ restart ]
1028
1029         Where: BITRATE       := { 1..1000000 }
1030                SAMPLE-POINT  := { 0.000..0.999 }
1031                TQ            := { NUMBER }
1032                PROP-SEG      := { 1..8 }
1033                PHASE-SEG1    := { 1..8 }
1034                PHASE-SEG2    := { 1..8 }
1035                SJW           := { 1..4 }
1036                RESTART-MS    := { 0 | NUMBER }
1037
1038   - Display CAN device details and statistics:
1039
1040     $ ip -details -statistics link show can0
1041     2: can0: <NOARP,UP,LOWER_UP,ECHO> mtu 16 qdisc pfifo_fast state UP qlen 10
1042       link/can
1043       can <TRIPLE-SAMPLING> state ERROR-ACTIVE restart-ms 100
1044       bitrate 125000 sample_point 0.875
1045       tq 125 prop-seg 6 phase-seg1 7 phase-seg2 2 sjw 1
1046       sja1000: tseg1 1..16 tseg2 1..8 sjw 1..4 brp 1..64 brp-inc 1
1047       clock 8000000
1048       re-started bus-errors arbit-lost error-warn error-pass bus-off
1049       41         17457      0          41         42         41
1050       RX: bytes  packets  errors  dropped overrun mcast
1051       140859     17608    17457   0       0       0
1052       TX: bytes  packets  errors  dropped carrier collsns
1053       861        112      0       41      0       0
1054
1055   More info to the above output:
1056
1057     "<TRIPLE-SAMPLING>"
1058         Shows the list of selected CAN controller modes: LOOPBACK,
1059         LISTEN-ONLY, or TRIPLE-SAMPLING.
1060
1061     "state ERROR-ACTIVE"
1062         The current state of the CAN controller: "ERROR-ACTIVE",
1063         "ERROR-WARNING", "ERROR-PASSIVE", "BUS-OFF" or "STOPPED"
1064
1065     "restart-ms 100"
1066         Automatic restart delay time. If set to a non-zero value, a
1067         restart of the CAN controller will be triggered automatically
1068         in case of a bus-off condition after the specified delay time
1069         in milliseconds. By default it's off.
1070
1071     "bitrate 125000 sample-point 0.875"
1072         Shows the real bit-rate in bits/sec and the sample-point in the
1073         range 0.000..0.999. If the calculation of bit-timing parameters
1074         is enabled in the kernel (CONFIG_CAN_CALC_BITTIMING=y), the
1075         bit-timing can be defined by setting the "bitrate" argument.
1076         Optionally the "sample-point" can be specified. By default it's
1077         0.000 assuming CIA-recommended sample-points.
1078
1079     "tq 125 prop-seg 6 phase-seg1 7 phase-seg2 2 sjw 1"
1080         Shows the time quanta in ns, propagation segment, phase buffer
1081         segment 1 and 2 and the synchronisation jump width in units of
1082         tq. They allow to define the CAN bit-timing in a hardware
1083         independent format as proposed by the Bosch CAN 2.0 spec (see
1084         chapter 8 of http://www.semiconductors.bosch.de/pdf/can2spec.pdf).
1085
1086     "sja1000: tseg1 1..16 tseg2 1..8 sjw 1..4 brp 1..64 brp-inc 1
1087      clock 8000000"
1088         Shows the bit-timing constants of the CAN controller, here the
1089         "sja1000". The minimum and maximum values of the time segment 1
1090         and 2, the synchronisation jump width in units of tq, the
1091         bitrate pre-scaler and the CAN system clock frequency in Hz.
1092         These constants could be used for user-defined (non-standard)
1093         bit-timing calculation algorithms in user-space.
1094
1095     "re-started bus-errors arbit-lost error-warn error-pass bus-off"
1096         Shows the number of restarts, bus and arbitration lost errors,
1097         and the state changes to the error-warning, error-passive and
1098         bus-off state. RX overrun errors are listed in the "overrun"
1099         field of the standard network statistics.
1100
1101   6.5.2 Setting the CAN bit-timing
1102
1103   The CAN bit-timing parameters can always be defined in a hardware
1104   independent format as proposed in the Bosch CAN 2.0 specification
1105   specifying the arguments "tq", "prop_seg", "phase_seg1", "phase_seg2"
1106   and "sjw":
1107
1108     $ ip link set canX type can tq 125 prop-seg 6 \
1109                                 phase-seg1 7 phase-seg2 2 sjw 1
1110
1111   If the kernel option CONFIG_CAN_CALC_BITTIMING is enabled, CIA
1112   recommended CAN bit-timing parameters will be calculated if the bit-
1113   rate is specified with the argument "bitrate":
1114
1115     $ ip link set canX type can bitrate 125000
1116
1117   Note that this works fine for the most common CAN controllers with
1118   standard bit-rates but may *fail* for exotic bit-rates or CAN system
1119   clock frequencies. Disabling CONFIG_CAN_CALC_BITTIMING saves some
1120   space and allows user-space tools to solely determine and set the
1121   bit-timing parameters. The CAN controller specific bit-timing
1122   constants can be used for that purpose. They are listed by the
1123   following command:
1124
1125     $ ip -details link show can0
1126     ...
1127       sja1000: clock 8000000 tseg1 1..16 tseg2 1..8 sjw 1..4 brp 1..64 brp-inc 1
1128
1129   6.5.3 Starting and stopping the CAN network device
1130
1131   A CAN network device is started or stopped as usual with the command
1132   "ifconfig canX up/down" or "ip link set canX up/down". Be aware that
1133   you *must* define proper bit-timing parameters for real CAN devices
1134   before you can start it to avoid error-prone default settings:
1135
1136     $ ip link set canX up type can bitrate 125000
1137
1138   A device may enter the "bus-off" state if too many errors occurred on
1139   the CAN bus. Then no more messages are received or sent. An automatic
1140   bus-off recovery can be enabled by setting the "restart-ms" to a
1141   non-zero value, e.g.:
1142
1143     $ ip link set canX type can restart-ms 100
1144
1145   Alternatively, the application may realize the "bus-off" condition
1146   by monitoring CAN error message frames and do a restart when
1147   appropriate with the command:
1148
1149     $ ip link set canX type can restart
1150
1151   Note that a restart will also create a CAN error message frame (see
1152   also chapter 3.4).
1153
1154   6.6 CAN FD (flexible data rate) driver support
1155
1156   CAN FD capable CAN controllers support two different bitrates for the
1157   arbitration phase and the payload phase of the CAN FD frame. Therefore a
1158   second bit timing has to be specified in order to enable the CAN FD bitrate.
1159
1160   Additionally CAN FD capable CAN controllers support up to 64 bytes of
1161   payload. The representation of this length in can_frame.can_dlc and
1162   canfd_frame.len for userspace applications and inside the Linux network
1163   layer is a plain value from 0 .. 64 instead of the CAN 'data length code'.
1164   The data length code was a 1:1 mapping to the payload length in the legacy
1165   CAN frames anyway. The payload length to the bus-relevant DLC mapping is
1166   only performed inside the CAN drivers, preferably with the helper
1167   functions can_dlc2len() and can_len2dlc().
1168
1169   The CAN netdevice driver capabilities can be distinguished by the network
1170   devices maximum transfer unit (MTU):
1171
1172   MTU = 16 (CAN_MTU)   => sizeof(struct can_frame)   => 'legacy' CAN device
1173   MTU = 72 (CANFD_MTU) => sizeof(struct canfd_frame) => CAN FD capable device
1174
1175   The CAN device MTU can be retrieved e.g. with a SIOCGIFMTU ioctl() syscall.
1176   N.B. CAN FD capable devices can also handle and send legacy CAN frames.
1177
1178   FIXME: Add details about the CAN FD controller configuration when available.
1179
1180   6.7 Supported CAN hardware
1181
1182   Please check the "Kconfig" file in "drivers/net/can" to get an actual
1183   list of the support CAN hardware. On the SocketCAN project website
1184   (see chapter 7) there might be further drivers available, also for
1185   older kernel versions.
1186
1187 7. SocketCAN resources
1188 -----------------------
1189
1190   The Linux CAN / SocketCAN project ressources (project site / mailing list)
1191   are referenced in the MAINTAINERS file in the Linux source tree.
1192   Search for CAN NETWORK [LAYERS|DRIVERS].
1193
1194 8. Credits
1195 ----------
1196
1197   Oliver Hartkopp (PF_CAN core, filters, drivers, bcm, SJA1000 driver)
1198   Urs Thuermann (PF_CAN core, kernel integration, socket interfaces, raw, vcan)
1199   Jan Kizka (RT-SocketCAN core, Socket-API reconciliation)
1200   Wolfgang Grandegger (RT-SocketCAN core & drivers, Raw Socket-API reviews,
1201                        CAN device driver interface, MSCAN driver)
1202   Robert Schwebel (design reviews, PTXdist integration)
1203   Marc Kleine-Budde (design reviews, Kernel 2.6 cleanups, drivers)
1204   Benedikt Spranger (reviews)
1205   Thomas Gleixner (LKML reviews, coding style, posting hints)
1206   Andrey Volkov (kernel subtree structure, ioctls, MSCAN driver)
1207   Matthias Brukner (first SJA1000 CAN netdevice implementation Q2/2003)
1208   Klaus Hitschler (PEAK driver integration)
1209   Uwe Koppe (CAN netdevices with PF_PACKET approach)
1210   Michael Schulze (driver layer loopback requirement, RT CAN drivers review)
1211   Pavel Pisa (Bit-timing calculation)
1212   Sascha Hauer (SJA1000 platform driver)
1213   Sebastian Haas (SJA1000 EMS PCI driver)
1214   Markus Plessing (SJA1000 EMS PCI driver)
1215   Per Dalen (SJA1000 Kvaser PCI driver)
1216   Sam Ravnborg (reviews, coding style, kbuild help)