net/can/bcm.c

   1 /*
   2  * bcm.c - Broadcast Manager to filter/send (cyclic) CAN content
   3  *
   4  * Copyright (c) 2002-2017 Volkswagen Group Electronic Research
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of Volkswagen nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * Alternatively, provided that this notice is retained in full, this
  20  * software may be distributed under the terms of the GNU General
  21  * Public License ("GPL") version 2, in which case the provisions of the
  22  * GPL apply INSTEAD OF those given above.
  23  *
  24  * The provided data structures and external interfaces from this code
  25  * are not restricted to be used by modules with a GPL compatible license.
  26  *
  27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  28  * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  29  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  30  * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  31  * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  32  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  33  * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  34  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  35  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  36  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  37  * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  38  * DAMAGE.
  39  *
  40  */
  41
  42 #include <linux/module.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/interrupt.h>
  45 #include <linux/hrtimer.h>
  46 #include <linux/list.h>
  47 #include <linux/proc_fs.h>
  48 #include <linux/seq_file.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/net.h>
  51 #include <linux/netdevice.h>
  52 #include <linux/socket.h>
  53 #include <linux/if_arp.h>
  54 #include <linux/skbuff.h>
  55 #include <linux/can.h>
  56 #include <linux/can/core.h>
  57 #include <linux/can/skb.h>
  58 #include <linux/can/bcm.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <net/sock.h>
  61 #include <net/net_namespace.h>
  62
  63 /*
  64  * To send multiple CAN frame content within TX_SETUP or to filter
  65  * CAN messages with multiplex index within RX_SETUP, the number of
  66  * different filters is limited to 256 due to the one byte index value.
  67  */
  68 #define MAX_NFRAMES 256
  69
  70 /* limit timers to 400 days for sending/timeouts */
  71 #define BCM_TIMER_SEC_MAX (400 * 24 * 60 * 60)
  72
  73 /* use of last_frames[index].flags */
  74 #define RX_RECV    0x40 /* received data for this element */
  75 #define RX_THR     0x80 /* element not been sent due to throttle feature */
  76 #define BCM_CAN_FLAGS_MASK 0x3F /* to clean private flags after usage */
  77
  78 /* get best masking value for can_rx_register() for a given single can_id */
  79 #define REGMASK(id) ((id & CAN_EFF_FLAG) ? \
  80                      (CAN_EFF_MASK | CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG) : \
  81                      (CAN_SFF_MASK | CAN_EFF_FLAG | CAN_RTR_FLAG))
  82
  83 #define CAN_BCM_VERSION "20170425"
  84
  85 MODULE_DESCRIPTION("PF_CAN broadcast manager protocol");
  86 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
  87 MODULE_AUTHOR("Oliver Hartkopp <oliver.hartkopp@volkswagen.de>");
  88 MODULE_ALIAS("can-proto-2");
  89
  90 /*
  91  * easy access to the first 64 bit of can(fd)_frame payload. cp->data is
  92  * 64 bit aligned so the offset has to be multiples of 8 which is ensured
  93  * by the only callers in bcm_rx_cmp_to_index() bcm_rx_handler().
  94  */
  95 static inline u64 get_u64(const struct canfd_frame *cp, int offset)
  96 {
  97         return *(u64 *)(cp->data + offset);
  98 }
  99
 100 struct bcm_op {
 101         struct list_head list;
 102         int ifindex;
 103         canid_t can_id;
 104         u32 flags;
 105         unsigned long frames_abs, frames_filtered;
 106         struct bcm_timeval ival1, ival2;
 107         struct hrtimer timer, thrtimer;
 108         struct tasklet_struct tsklet, thrtsklet;
 109         ktime_t rx_stamp, kt_ival1, kt_ival2, kt_lastmsg;
 110         int rx_ifindex;
 111         int cfsiz;
 112         u32 count;
 113         u32 nframes;
 114         u32 currframe;
 115         /* void pointers to arrays of struct can[fd]_frame */
 116         void *frames;
 117         void *last_frames;
 118         struct canfd_frame sframe;
 119         struct canfd_frame last_sframe;
 120         struct sock *sk;
 121         struct net_device *rx_reg_dev;
 122 };
 123
 124 struct bcm_sock {
 125         struct sock sk;
 126         int bound;
 127         int ifindex;
 128         struct notifier_block notifier;
 129         struct list_head rx_ops;
 130         struct list_head tx_ops;
 131         unsigned long dropped_usr_msgs;
 132         struct proc_dir_entry *bcm_proc_read;
 133         char procname [32]; /* inode number in decimal with \0 */
 134 };
 135
 136 static inline struct bcm_sock *bcm_sk(const struct sock *sk)
 137 {
 138         return (struct bcm_sock *)sk;
 139 }
 140
 141 static inline ktime_t bcm_timeval_to_ktime(struct bcm_timeval tv)
 142 {
 143         return ktime_set(tv.tv_sec, tv.tv_usec * NSEC_PER_USEC);
 144 }
 145
 146 /* check limitations for timeval provided by user */
 147 static bool bcm_is_invalid_tv(struct bcm_msg_head *msg_head)
 148 {
 149         if ((msg_head->ival1.tv_sec < 0) ||
 150             (msg_head->ival1.tv_sec > BCM_TIMER_SEC_MAX) ||
 151             (msg_head->ival1.tv_usec < 0) ||
 152             (msg_head->ival1.tv_usec >= USEC_PER_SEC) ||
 153             (msg_head->ival2.tv_sec < 0) ||
 154             (msg_head->ival2.tv_sec > BCM_TIMER_SEC_MAX) ||
 155             (msg_head->ival2.tv_usec < 0) ||
 156             (msg_head->ival2.tv_usec >= USEC_PER_SEC))
 157                 return true;
 158
 159         return false;
 160 }
 161
 162 #define CFSIZ(flags) ((flags & CAN_FD_FRAME) ? CANFD_MTU : CAN_MTU)
 163 #define OPSIZ sizeof(struct bcm_op)
 164 #define MHSIZ sizeof(struct bcm_msg_head)
 165
 166 /*
 167  * procfs functions
 168  */
 169 #if IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS)
 170 static char *bcm_proc_getifname(struct net *net, char *result, int ifindex)
 171 {
 172         struct net_device *dev;
 173
 174         if (!ifindex)
 175                 return "any";
 176
 177         rcu_read_lock();
 178         dev = dev_get_by_index_rcu(net, ifindex);
 179         if (dev)
 180                 strcpy(result, dev->name);
 181         else
 182                 strcpy(result, "???");
 183         rcu_read_unlock();
 184
 185         return result;
 186 }
 187
 188 static int bcm_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
 189 {
 190         char ifname[IFNAMSIZ];
 191         struct net *net = m->private;
 192         struct sock *sk = (struct sock *)PDE_DATA(m->file->f_inode);
 193         struct bcm_sock *bo = bcm_sk(sk);
 194         struct bcm_op *op;
 195
 196         seq_printf(m, ">>> socket %pK", sk->sk_socket);
 197         seq_printf(m, " / sk %pK", sk);
 198         seq_printf(m, " / bo %pK", bo);
 199         seq_printf(m, " / dropped %lu", bo->dropped_usr_msgs);
 200         seq_printf(m, " / bound %s", bcm_proc_getifname(net, ifname, bo->ifindex));
 201         seq_printf(m, " <<<\n");
 202
 203         list_for_each_entry(op, &bo->rx_ops, list) {
 204
 205                 unsigned long reduction;
 206
 207                 /* print only active entries & prevent division by zero */
 208                 if (!op->frames_abs)
 209                         continue;
 210
 211                 seq_printf(m, "rx_op: %03X %-5s ", op->can_id,
 212                            bcm_proc_getifname(net, ifname, op->ifindex));
 213
 214                 if (op->flags & CAN_FD_FRAME)
 215                         seq_printf(m, "(%u)", op->nframes);
 216                 else
 217                         seq_printf(m, "[%u]", op->nframes);
 218
 219                 seq_printf(m, "%c ", (op->flags & RX_CHECK_DLC) ? 'd' : ' ');
 220
 221                 if (op->kt_ival1)
 222                         seq_printf(m, "timeo=%lld ",
 223                                    (long long)ktime_to_us(op->kt_ival1));
 224
 225                 if (op->kt_ival2)
 226                         seq_printf(m, "thr=%lld ",
 227                                    (long long)ktime_to_us(op->kt_ival2));
 228
 229                 seq_printf(m, "# recv %ld (%ld) => reduction: ",
 230                            op->frames_filtered, op->frames_abs);
 231
 232                 reduction = 100 - (op->frames_filtered * 100) / op->frames_abs;
 233
 234                 seq_printf(m, "%s%ld%%\n",
 235                            (reduction == 100) ? "near " : "", reduction);
 236         }
 237
 238         list_for_each_entry(op, &bo->tx_ops, list) {
 239
 240                 seq_printf(m, "tx_op: %03X %s ", op->can_id,
 241                            bcm_proc_getifname(net, ifname, op->ifindex));
 242
 243                 if (op->flags & CAN_FD_FRAME)
 244                         seq_printf(m, "(%u) ", op->nframes);
 245                 else
 246                         seq_printf(m, "[%u] ", op->nframes);
 247
 248                 if (op->kt_ival1)
 249                         seq_printf(m, "t1=%lld ",
 250                                    (long long)ktime_to_us(op->kt_ival1));
 251
 252                 if (op->kt_ival2)
 253                         seq_printf(m, "t2=%lld ",
 254                                    (long long)ktime_to_us(op->kt_ival2));
 255
 256                 seq_printf(m, "# sent %ld\n", op->frames_abs);
 257         }
 258         seq_putc(m, '\n');
 259         return 0;
 260 }
 261 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
 262
 263 /*
 264  * bcm_can_tx - send the (next) CAN frame to the appropriate CAN interface
 265  *              of the given bcm tx op
 266  */
 267 static void bcm_can_tx(struct bcm_op *op)
 268 {
 269         struct sk_buff *skb;
 270         struct net_device *dev;
 271         struct canfd_frame *cf = op->frames + op->cfsiz * op->currframe;
 272
 273         /* no target device? => exit */
 274         if (!op->ifindex)
 275                 return;
 276
 277         dev = dev_get_by_index(sock_net(op->sk), op->ifindex);
 278         if (!dev) {
 279                 /* RFC: should this bcm_op remove itself here? */
 280                 return;
 281         }
 282
 283         skb = alloc_skb(op->cfsiz + sizeof(struct can_skb_priv), gfp_any());
 284         if (!skb)
 285                 goto out;
 286
 287         can_skb_reserve(skb);
 288         can_skb_prv(skb)->ifindex = dev->ifindex;
 289         can_skb_prv(skb)->skbcnt = 0;
 290
 291         skb_put_data(skb, cf, op->cfsiz);
 292
 293         /* send with loopback */
 294         skb->dev = dev;
 295         can_skb_set_owner(skb, op->sk);
 296         can_send(skb, 1);
 297
 298         /* update statistics */
 299         op->currframe++;
 300         op->frames_abs++;
 301
 302         /* reached last frame? */
 303         if (op->currframe >= op->nframes)
 304                 op->currframe = 0;
 305 out:
 306         dev_put(dev);
 307 }
 308
 309 /*
 310  * bcm_send_to_user - send a BCM message to the userspace
 311  *                    (consisting of bcm_msg_head + x CAN frames)
 312  */
 313 static void bcm_send_to_user(struct bcm_op *op, struct bcm_msg_head *head,
 314                              struct canfd_frame *frames, int has_timestamp)
 315 {
 316         struct sk_buff *skb;
 317         struct canfd_frame *firstframe;
 318         struct sockaddr_can *addr;
 319         struct sock *sk = op->sk;
 320         unsigned int datalen = head->nframes * op->cfsiz;
 321         int err;
 322
 323         skb = alloc_skb(sizeof(*head) + datalen, gfp_any());
 324         if (!skb)
 325                 return;
 326
 327         skb_put_data(skb, head, sizeof(*head));
 328
 329         if (head->nframes) {
 330                 /* CAN frames starting here */
 331                 firstframe = (struct canfd_frame *)skb_tail_pointer(skb);
 332
 333                 skb_put_data(skb, frames, datalen);
 334
 335                 /*
 336                  * the BCM uses the flags-element of the canfd_frame
 337                  * structure for internal purposes. This is only
 338                  * relevant for updates that are generated by the
 339                  * BCM, where nframes is 1
 340                  */
 341                 if (head->nframes == 1)
 342                         firstframe->flags &= BCM_CAN_FLAGS_MASK;
 343         }
 344
 345         if (has_timestamp) {
 346                 /* restore rx timestamp */
 347                 skb->tstamp = op->rx_stamp;
 348         }
 349
 350         /*
 351          *  Put the datagram to the queue so that bcm_recvmsg() can
 352          *  get it from there.  We need to pass the interface index to
 353          *  bcm_recvmsg().  We pass a whole struct sockaddr_can in skb->cb
 354          *  containing the interface index.
 355          */
 356
 357         sock_skb_cb_check_size(sizeof(struct sockaddr_can));
 358         addr = (struct sockaddr_can *)skb->cb;
 359         memset(addr, 0, sizeof(*addr));
 360         addr->can_family  = AF_CAN;
 361         addr->can_ifindex = op->rx_ifindex;
 362
 363         err = sock_queue_rcv_skb(sk, skb);
 364         if (err < 0) {
 365                 struct bcm_sock *bo = bcm_sk(sk);
 366
 367                 kfree_skb(skb);
 368                 /* don't care about overflows in this statistic */
 369                 bo->dropped_usr_msgs++;
 370         }
 371 }
 372
 373 static void bcm_tx_start_timer(struct bcm_op *op)
 374 {
 375         if (op->kt_ival1 && op->count)
 376                 hrtimer_start(&op->timer,
 377                               ktime_add(ktime_get(), op->kt_ival1),
 378                               HRTIMER_MODE_ABS);
 379         else if (op->kt_ival2)
 380                 hrtimer_start(&op->timer,
 381                               ktime_add(ktime_get(), op->kt_ival2),
 382                               HRTIMER_MODE_ABS);
 383 }
 384
 385 static void bcm_tx_timeout_tsklet(unsigned long data)
 386 {
 387         struct bcm_op *op = (struct bcm_op *)data;
 388         struct bcm_msg_head msg_head;
 389
 390         if (op->kt_ival1 && (op->count > 0)) {
 391
 392                 op->count--;
 393                 if (!op->count && (op->flags & TX_COUNTEVT)) {
 394
 395                         /* create notification to user */
 396                         msg_head.opcode  = TX_EXPIRED;
 397                         msg_head.flags   = op->flags;
 398                         msg_head.count   = op->count;
 399                         msg_head.ival1   = op->ival1;
 400                         msg_head.ival2   = op->ival2;
 401                         msg_head.can_id  = op->can_id;
 402                         msg_head.nframes = 0;
 403
 404                         bcm_send_to_user(op, &msg_head, NULL, 0);
 405                 }
 406                 bcm_can_tx(op);
 407
 408         } else if (op->kt_ival2)
 409                 bcm_can_tx(op);
 410
 411         bcm_tx_start_timer(op);
 412 }
 413
 414 /*
 415  * bcm_tx_timeout_handler - performs cyclic CAN frame transmissions
 416  */
 417 static enum hrtimer_restart bcm_tx_timeout_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 418 {
 419         struct bcm_op *op = container_of(hrtimer, struct bcm_op, timer);
 420
 421         tasklet_schedule(&op->tsklet);
 422
 423         return HRTIMER_NORESTART;
 424 }
 425
 426 /*
 427  * bcm_rx_changed - create a RX_CHANGED notification due to changed content
 428  */
 429 static void bcm_rx_changed(struct bcm_op *op, struct canfd_frame *data)
 430 {
 431         struct bcm_msg_head head;
 432
 433         /* update statistics */
 434         op->frames_filtered++;
 435
 436         /* prevent statistics overflow */
 437         if (op->frames_filtered > ULONG_MAX/100)
 438                 op->frames_filtered = op->frames_abs = 0;
 439
 440         /* this element is not throttled anymore */
 441         data->flags &= (BCM_CAN_FLAGS_MASK|RX_RECV);
 442
 443         head.opcode  = RX_CHANGED;
 444         head.flags   = op->flags;
 445         head.count   = op->count;
 446         head.ival1   = op->ival1;
 447         head.ival2   = op->ival2;
 448         head.can_id  = op->can_id;
 449         head.nframes = 1;
 450
 451         bcm_send_to_user(op, &head, data, 1);
 452 }
 453
 454 /*
 455  * bcm_rx_update_and_send - process a detected relevant receive content change
 456  *                          1. update the last received data
 457  *                          2. send a notification to the user (if possible)
 458  */
 459 static void bcm_rx_update_and_send(struct bcm_op *op,
 460                                    struct canfd_frame *lastdata,
 461                                    const struct canfd_frame *rxdata)
 462 {
 463         memcpy(lastdata, rxdata, op->cfsiz);
 464
 465         /* mark as used and throttled by default */
 466         lastdata->flags |= (RX_RECV|RX_THR);
 467
 468         /* throttling mode inactive ? */
 469         if (!op->kt_ival2) {
 470                 /* send RX_CHANGED to the user immediately */
 471                 bcm_rx_changed(op, lastdata);
 472                 return;
 473         }
 474
 475         /* with active throttling timer we are just done here */
 476         if (hrtimer_active(&op->thrtimer))
 477                 return;
 478
 479         /* first reception with enabled throttling mode */
 480         if (!op->kt_lastmsg)
 481                 goto rx_changed_settime;
 482
 483         /* got a second frame inside a potential throttle period? */
 484         if (ktime_us_delta(ktime_get(), op->kt_lastmsg) <
 485             ktime_to_us(op->kt_ival2)) {
 486                 /* do not send the saved data - only start throttle timer */
 487                 hrtimer_start(&op->thrtimer,
 488                               ktime_add(op->kt_lastmsg, op->kt_ival2),
 489                               HRTIMER_MODE_ABS);
 490                 return;
 491         }
 492
 493         /* the gap was that big, that throttling was not needed here */
 494 rx_changed_settime:
 495         bcm_rx_changed(op, lastdata);
 496         op->kt_lastmsg = ktime_get();
 497 }
 498
 499 /*
 500  * bcm_rx_cmp_to_index - (bit)compares the currently received data to formerly
 501  *                       received data stored in op->last_frames[]
 502  */
 503 static void bcm_rx_cmp_to_index(struct bcm_op *op, unsigned int index,
 504                                 const struct canfd_frame *rxdata)
 505 {
 506         struct canfd_frame *cf = op->frames + op->cfsiz * index;
 507         struct canfd_frame *lcf = op->last_frames + op->cfsiz * index;
 508         int i;
 509
 510         /*
 511          * no one uses the MSBs of flags for comparison,
 512          * so we use it here to detect the first time of reception
 513          */
 514
 515         if (!(lcf->flags & RX_RECV)) {
 516                 /* received data for the first time => send update to user */
 517                 bcm_rx_update_and_send(op, lcf, rxdata);
 518                 return;
 519         }
 520
 521         /* do a real check in CAN frame data section */
 522         for (i = 0; i < rxdata->len; i += 8) {
 523                 if ((get_u64(cf, i) & get_u64(rxdata, i)) !=
 524                     (get_u64(cf, i) & get_u64(lcf, i))) {
 525                         bcm_rx_update_and_send(op, lcf, rxdata);
 526                         return;
 527                 }
 528         }
 529
 530         if (op->flags & RX_CHECK_DLC) {
 531                 /* do a real check in CAN frame length */
 532                 if (rxdata->len != lcf->len) {
 533                         bcm_rx_update_and_send(op, lcf, rxdata);
 534                         return;
 535                 }
 536         }
 537 }
 538
 539 /*
 540  * bcm_rx_starttimer - enable timeout monitoring for CAN frame reception
 541  */
 542 static void bcm_rx_starttimer(struct bcm_op *op)
 543 {
 544         if (op->flags & RX_NO_AUTOTIMER)
 545                 return;
 546
 547         if (op->kt_ival1)
 548                 hrtimer_start(&op->timer, op->kt_ival1, HRTIMER_MODE_REL);
 549 }
 550
 551 static void bcm_rx_timeout_tsklet(unsigned long data)
 552 {
 553         struct bcm_op *op = (struct bcm_op *)data;
 554         struct bcm_msg_head msg_head;
 555
 556         /* create notification to user */
 557         msg_head.opcode  = RX_TIMEOUT;
 558         msg_head.flags   = op->flags;
 559         msg_head.count   = op->count;
 560         msg_head.ival1   = op->ival1;
 561         msg_head.ival2   = op->ival2;
 562         msg_head.can_id  = op->can_id;
 563         msg_head.nframes = 0;
 564
 565         bcm_send_to_user(op, &msg_head, NULL, 0);
 566 }
 567
 568 /*
 569  * bcm_rx_timeout_handler - when the (cyclic) CAN frame reception timed out
 570  */
 571 static enum hrtimer_restart bcm_rx_timeout_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 572 {
 573         struct bcm_op *op = container_of(hrtimer, struct bcm_op, timer);
 574
 575         /* schedule before NET_RX_SOFTIRQ */
 576         tasklet_hi_schedule(&op->tsklet);
 577
 578         /* no restart of the timer is done here! */
 579
 580         /* if user wants to be informed, when cyclic CAN-Messages come back */
 581         if ((op->flags & RX_ANNOUNCE_RESUME) && op->last_frames) {
 582                 /* clear received CAN frames to indicate 'nothing received' */
 583                 memset(op->last_frames, 0, op->nframes * op->cfsiz);
 584         }
 585
 586         return HRTIMER_NORESTART;
 587 }
 588
 589 /*
 590  * bcm_rx_do_flush - helper for bcm_rx_thr_flush
 591  */
 592 static inline int bcm_rx_do_flush(struct bcm_op *op, int update,
 593                                   unsigned int index)
 594 {
 595         struct canfd_frame *lcf = op->last_frames + op->cfsiz * index;
 596
 597         if ((op->last_frames) && (lcf->flags & RX_THR)) {
 598                 if (update)
 599                         bcm_rx_changed(op, lcf);
 600                 return 1;
 601         }
 602         return 0;
 603 }
 604
 605 /*
 606  * bcm_rx_thr_flush - Check for throttled data and send it to the userspace
 607  *
 608  * update == 0 : just check if throttled data is available  (any irq context)
 609  * update == 1 : check and send throttled data to userspace (soft_irq context)
 610  */
 611 static int bcm_rx_thr_flush(struct bcm_op *op, int update)
 612 {
 613         int updated = 0;
 614
 615         if (op->nframes > 1) {
 616                 unsigned int i;
 617
 618                 /* for MUX filter we start at index 1 */
 619                 for (i = 1; i < op->nframes; i++)
 620                         updated += bcm_rx_do_flush(op, update, i);
 621
 622         } else {
 623                 /* for RX_FILTER_ID and simple filter */
 624                 updated += bcm_rx_do_flush(op, update, 0);
 625         }
 626
 627         return updated;
 628 }
 629
 630 static void bcm_rx_thr_tsklet(unsigned long data)
 631 {
 632         struct bcm_op *op = (struct bcm_op *)data;
 633
 634         /* push the changed data to the userspace */
 635         bcm_rx_thr_flush(op, 1);
 636 }
 637
 638 /*
 639  * bcm_rx_thr_handler - the time for blocked content updates is over now:
 640  *                      Check for throttled data and send it to the userspace
 641  */
 642 static enum hrtimer_restart bcm_rx_thr_handler(struct hrtimer *hrtimer)
 643 {
 644         struct bcm_op *op = container_of(hrtimer, struct bcm_op, thrtimer);
 645
 646         tasklet_schedule(&op->thrtsklet);
 647
 648         if (bcm_rx_thr_flush(op, 0)) {
 649                 hrtimer_forward(hrtimer, ktime_get(), op->kt_ival2);
 650                 return HRTIMER_RESTART;
 651         } else {
 652                 /* rearm throttle handling */
 653                 op->kt_lastmsg = 0;
 654                 return HRTIMER_NORESTART;
 655         }
 656 }
 657
 658 /*
 659  * bcm_rx_handler - handle a CAN frame reception
 660  */
 661 static void bcm_rx_handler(struct sk_buff *skb, void *data)
 662 {
 663         struct bcm_op *op = (struct bcm_op *)data;
 664         const struct canfd_frame *rxframe = (struct canfd_frame *)skb->data;
 665         unsigned int i;
 666
 667         if (op->can_id != rxframe->can_id)
 668                 return;
 669
 670         /* make sure to handle the correct frame type (CAN / CAN FD) */
 671         if (skb->len != op->cfsiz)
 672                 return;
 673
 674         /* disable timeout */
 675         hrtimer_cancel(&op->timer);
 676
 677         /* save rx timestamp */
 678         op->rx_stamp = skb->tstamp;
 679         /* save originator for recvfrom() */
 680         op->rx_ifindex = skb->dev->ifindex;
 681         /* update statistics */
 682         op->frames_abs++;
 683
 684         if (op->flags & RX_RTR_FRAME) {
 685                 /* send reply for RTR-request (placed in op->frames[0]) */
 686                 bcm_can_tx(op);
 687                 return;
 688         }
 689
 690         if (op->flags & RX_FILTER_ID) {
 691                 /* the easiest case */
 692                 bcm_rx_update_and_send(op, op->last_frames, rxframe);
 693                 goto rx_starttimer;
 694         }
 695
 696         if (op->nframes == 1) {
 697                 /* simple compare with index 0 */
 698                 bcm_rx_cmp_to_index(op, 0, rxframe);
 699                 goto rx_starttimer;
 700         }
 701
 702         if (op->nframes > 1) {
 703                 /*
 704                  * multiplex compare
 705                  *
 706                  * find the first multiplex mask that fits.
 707                  * Remark: The MUX-mask is stored in index 0 - but only the
 708                  * first 64 bits of the frame data[] are relevant (CAN FD)
 709                  */
 710
 711                 for (i = 1; i < op->nframes; i++) {
 712                         if ((get_u64(op->frames, 0) & get_u64(rxframe, 0)) ==
 713                             (get_u64(op->frames, 0) &
 714                              get_u64(op->frames + op->cfsiz * i, 0))) {
 715                                 bcm_rx_cmp_to_index(op, i, rxframe);
 716                                 break;
 717                         }
 718                 }
 719         }
 720
 721 rx_starttimer:
 722         bcm_rx_starttimer(op);
 723 }
 724
 725 /*
 726  * helpers for bcm_op handling: find & delete bcm [rx|tx] op elements
 727  */
 728 static struct bcm_op *bcm_find_op(struct list_head *ops,
 729                                   struct bcm_msg_head *mh, int ifindex)
 730 {
 731         struct bcm_op *op;
 732
 733         list_for_each_entry(op, ops, list) {
 734                 if ((op->can_id == mh->can_id) && (op->ifindex == ifindex) &&
 735                     (op->flags & CAN_FD_FRAME) == (mh->flags & CAN_FD_FRAME))
 736                         return op;
 737         }
 738
 739         return NULL;
 740 }
 741
 742 static void bcm_remove_op(struct bcm_op *op)
 743 {
 744         if (op->tsklet.func) {
 745                 while (test_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &op->tsklet.state) ||
 746                        test_bit(TASKLET_STATE_RUN, &op->tsklet.state) ||
 747                        hrtimer_active(&op->timer)) {
 748                         hrtimer_cancel(&op->timer);
 749                         tasklet_kill(&op->tsklet);
 750                 }
 751         }
 752
 753         if (op->thrtsklet.func) {
 754                 while (test_bit(TASKLET_STATE_SCHED, &op->thrtsklet.state) ||
 755                        test_bit(TASKLET_STATE_RUN, &op->thrtsklet.state) ||
 756                        hrtimer_active(&op->thrtimer)) {
 757                         hrtimer_cancel(&op->thrtimer);
 758                         tasklet_kill(&op->thrtsklet);
 759                 }
 760         }
 761
 762         if ((op->frames) && (op->frames != &op->sframe))
 763                 kfree(op->frames);
 764
 765         if ((op->last_frames) && (op->last_frames != &op->last_sframe))
 766                 kfree(op->last_frames);
 767
 768         kfree(op);
 769 }
 770
 771 static void bcm_rx_unreg(struct net_device *dev, struct bcm_op *op)
 772 {
 773         if (op->rx_reg_dev == dev) {
 774                 can_rx_unregister(dev_net(dev), dev, op->can_id,
 775                                   REGMASK(op->can_id), bcm_rx_handler, op);
 776
 777                 /* mark as removed subscription */
 778                 op->rx_reg_dev = NULL;
 779         } else
 780                 printk(KERN_ERR "can-bcm: bcm_rx_unreg: registered device "
 781                        "mismatch %p %p\n", op->rx_reg_dev, dev);
 782 }
 783
 784 /*
 785  * bcm_delete_rx_op - find and remove a rx op (returns number of removed ops)
 786  */
 787 static int bcm_delete_rx_op(struct list_head *ops, struct bcm_msg_head *mh,
 788                             int ifindex)
 789 {
 790         struct bcm_op *op, *n;
 791
 792         list_for_each_entry_safe(op, n, ops, list) {
 793                 if ((op->can_id == mh->can_id) && (op->ifindex == ifindex) &&
 794                     (op->flags & CAN_FD_FRAME) == (mh->flags & CAN_FD_FRAME)) {
 795
 796                         /*
 797                          * Don't care if we're bound or not (due to netdev
 798                          * problems) can_rx_unregister() is always a save
 799                          * thing to do here.
 800                          */
 801                         if (op->ifindex) {
 802                                 /*
 803                                  * Only remove subscriptions that had not
 804                                  * been removed due to NETDEV_UNREGISTER
 805                                  * in bcm_notifier()
 806                                  */
 807                                 if (op->rx_reg_dev) {
 808                                         struct net_device *dev;
 809
 810                                         dev = dev_get_by_index(sock_net(op->sk),
 811                                                                op->ifindex);
 812                                         if (dev) {
 813                                                 bcm_rx_unreg(dev, op);
 814                                                 dev_put(dev);
 815                                         }
 816                                 }
 817                         } else
 818                                 can_rx_unregister(sock_net(op->sk), NULL,
 819                                                   op->can_id,
 820                                                   REGMASK(op->can_id),
 821                                                   bcm_rx_handler, op);
 822
 823                         list_del(&op->list);
 824                         bcm_remove_op(op);
 825                         return 1; /* done */
 826                 }
 827         }
 828
 829         return 0; /* not found */
 830 }
 831
 832 /*
 833  * bcm_delete_tx_op - find and remove a tx op (returns number of removed ops)
 834  */
 835 static int bcm_delete_tx_op(struct list_head *ops, struct bcm_msg_head *mh,
 836                             int ifindex)
 837 {
 838         struct bcm_op *op, *n;
 839
 840         list_for_each_entry_safe(op, n, ops, list) {
 841                 if ((op->can_id == mh->can_id) && (op->ifindex == ifindex) &&
 842                     (op->flags & CAN_FD_FRAME) == (mh->flags & CAN_FD_FRAME)) {
 843                         list_del(&op->list);
 844                         bcm_remove_op(op);
 845                         return 1; /* done */
 846                 }
 847         }
 848
 849         return 0; /* not found */
 850 }
 851
 852 /*
 853  * bcm_read_op - read out a bcm_op and send it to the user (for bcm_sendmsg)
 854  */
 855 static int bcm_read_op(struct list_head *ops, struct bcm_msg_head *msg_head,
 856                        int ifindex)
 857 {
 858         struct bcm_op *op = bcm_find_op(ops, msg_head, ifindex);
 859
 860         if (!op)
 861                 return -EINVAL;
 862
 863         /* put current values into msg_head */
 864         msg_head->flags   = op->flags;
 865         msg_head->count   = op->count;
 866         msg_head->ival1   = op->ival1;
 867         msg_head->ival2   = op->ival2;
 868         msg_head->nframes = op->nframes;
 869
 870         bcm_send_to_user(op, msg_head, op->frames, 0);
 871
 872         return MHSIZ;
 873 }
 874
 875 /*
 876  * bcm_tx_setup - create or update a bcm tx op (for bcm_sendmsg)
 877  */
 878 static int bcm_tx_setup(struct bcm_msg_head *msg_head, struct msghdr *msg,
 879                         int ifindex, struct sock *sk)
 880 {
 881         struct bcm_sock *bo = bcm_sk(sk);
 882         struct bcm_op *op;
 883         struct canfd_frame *cf;
 884         unsigned int i;
 885         int err;
 886
 887         /* we need a real device to send frames */
 888         if (!ifindex)
 889                 return -ENODEV;
 890
 891         /* check nframes boundaries - we need at least one CAN frame */
 892         if (msg_head->nframes < 1 || msg_head->nframes > MAX_NFRAMES)
 893                 return -EINVAL;
 894
 895         /* check timeval limitations */
 896         if ((msg_head->flags & SETTIMER) && bcm_is_invalid_tv(msg_head))
 897                 return -EINVAL;
 898
 899         /* check the given can_id */
 900         op = bcm_find_op(&bo->tx_ops, msg_head, ifindex);
 901         if (op) {
 902                 /* update existing BCM operation */
 903
 904                 /*
 905                  * Do we need more space for the CAN frames than currently
 906                  * allocated? -> This is a _really_ unusual use-case and
 907                  * therefore (complexity / locking) it is not supported.
 908                  */
 909                 if (msg_head->nframes > op->nframes)
 910                         return -E2BIG;
 911
 912                 /* update CAN frames content */
 913                 for (i = 0; i < msg_head->nframes; i++) {
 914
 915                         cf = op->frames + op->cfsiz * i;
 916                         err = memcpy_from_msg((u8 *)cf, msg, op->cfsiz);
 917
 918                         if (op->flags & CAN_FD_FRAME) {
 919                                 if (cf->len > 64)
 920                                         err = -EINVAL;
 921                         } else {
 922                                 if (cf->len > 8)
 923                                         err = -EINVAL;
 924                         }
 925
 926                         if (err < 0)
 927                                 return err;
 928
 929                         if (msg_head->flags & TX_CP_CAN_ID) {
 930                                 /* copy can_id into frame */
 931                                 cf->can_id = msg_head->can_id;
 932                         }
 933                 }
 934                 op->flags = msg_head->flags;
 935
 936         } else {
 937                 /* insert new BCM operation for the given can_id */
 938
 939                 op = kzalloc(OPSIZ, GFP_KERNEL);
 940                 if (!op)
 941                         return -ENOMEM;
 942
 943                 op->can_id = msg_head->can_id;
 944                 op->cfsiz = CFSIZ(msg_head->flags);
 945                 op->flags = msg_head->flags;
 946
 947                 /* create array for CAN frames and copy the data */
 948                 if (msg_head->nframes > 1) {
 949                         op->frames = kmalloc_array(msg_head->nframes,
 950                                                    op->cfsiz,
 951                                                    GFP_KERNEL);
 952                         if (!op->frames) {
 953                                 kfree(op);
 954                                 return -ENOMEM;
 955                         }
 956                 } else
 957                         op->frames = &op->sframe;
 958
 959                 for (i = 0; i < msg_head->nframes; i++) {
 960
 961                         cf = op->frames + op->cfsiz * i;
 962                         err = memcpy_from_msg((u8 *)cf, msg, op->cfsiz);
 963
 964                         if (op->flags & CAN_FD_FRAME) {
 965                                 if (cf->len > 64)
 966                                         err = -EINVAL;
 967                         } else {
 968                                 if (cf->len > 8)
 969                                         err = -EINVAL;
 970                         }
 971
 972                         if (err < 0) {
 973                                 if (op->frames != &op->sframe)
 974                                         kfree(op->frames);
 975                                 kfree(op);
 976                                 return err;
 977                         }
 978
 979                         if (msg_head->flags & TX_CP_CAN_ID) {
 980                                 /* copy can_id into frame */
 981                                 cf->can_id = msg_head->can_id;
 982                         }
 983                 }
 984
 985                 /* tx_ops never compare with previous received messages */
 986                 op->last_frames = NULL;
 987
 988                 /* bcm_can_tx / bcm_tx_timeout_handler needs this */
 989                 op->sk = sk;
 990                 op->ifindex = ifindex;
 991
 992                 /* initialize uninitialized (kzalloc) structure */
 993                 hrtimer_init(&op->timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
 994                 op->timer.function = bcm_tx_timeout_handler;
 995
 996                 /* initialize tasklet for tx countevent notification */
 997                 tasklet_init(&op->tsklet, bcm_tx_timeout_tsklet,
 998                              (unsigned long) op);
 999
1000                 /* currently unused in tx_ops */
1001                 hrtimer_init(&op->thrtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1002
1003                 /* add this bcm_op to the list of the tx_ops */
1004                 list_add(&op->list, &bo->tx_ops);
1005
1006         } /* if ((op = bcm_find_op(&bo->tx_ops, msg_head->can_id, ifindex))) */
1007
1008         if (op->nframes != msg_head->nframes) {
1009                 op->nframes   = msg_head->nframes;
1010                 /* start multiple frame transmission with index 0 */
1011                 op->currframe = 0;
1012         }
1013
1014         /* check flags */
1015
1016         if (op->flags & TX_RESET_MULTI_IDX) {
1017                 /* start multiple frame transmission with index 0 */
1018                 op->currframe = 0;
1019         }
1020
1021         if (op->flags & SETTIMER) {
1022                 /* set timer values */
1023                 op->count = msg_head->count;
1024                 op->ival1 = msg_head->ival1;
1025                 op->ival2 = msg_head->ival2;
1026                 op->kt_ival1 = bcm_timeval_to_ktime(msg_head->ival1);
1027                 op->kt_ival2 = bcm_timeval_to_ktime(msg_head->ival2);
1028
1029                 /* disable an active timer due to zero values? */
1030                 if (!op->kt_ival1 && !op->kt_ival2)
1031                         hrtimer_cancel(&op->timer);
1032         }
1033
1034         if (op->flags & STARTTIMER) {
1035                 hrtimer_cancel(&op->timer);
1036                 /* spec: send CAN frame when starting timer */
1037                 op->flags |= TX_ANNOUNCE;
1038         }
1039
1040         if (op->flags & TX_ANNOUNCE) {
1041                 bcm_can_tx(op);
1042                 if (op->count)
1043                         op->count--;
1044         }
1045
1046         if (op->flags & STARTTIMER)
1047                 bcm_tx_start_timer(op);
1048
1049         return msg_head->nframes * op->cfsiz + MHSIZ;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * bcm_rx_setup - create or update a bcm rx op (for bcm_sendmsg)
1054  */
1055 static int bcm_rx_setup(struct bcm_msg_head *msg_head, struct msghdr *msg,
1056                         int ifindex, struct sock *sk)
1057 {
1058         struct bcm_sock *bo = bcm_sk(sk);
1059         struct bcm_op *op;
1060         int do_rx_register;
1061         int err = 0;
1062
1063         if ((msg_head->flags & RX_FILTER_ID) || (!(msg_head->nframes))) {
1064                 /* be robust against wrong usage ... */
1065                 msg_head->flags |= RX_FILTER_ID;
1066                 /* ignore trailing garbage */
1067                 msg_head->nframes = 0;
1068         }
1069
1070         /* the first element contains the mux-mask => MAX_NFRAMES + 1  */
1071         if (msg_head->nframes > MAX_NFRAMES + 1)
1072                 return -EINVAL;
1073
1074         if ((msg_head->flags & RX_RTR_FRAME) &&
1075             ((msg_head->nframes != 1) ||
1076              (!(msg_head->can_id & CAN_RTR_FLAG))))
1077                 return -EINVAL;
1078
1079         /* check timeval limitations */
1080         if ((msg_head->flags & SETTIMER) && bcm_is_invalid_tv(msg_head))
1081                 return -EINVAL;
1082
1083         /* check the given can_id */
1084         op = bcm_find_op(&bo->rx_ops, msg_head, ifindex);
1085         if (op) {
1086                 /* update existing BCM operation */
1087
1088                 /*
1089                  * Do we need more space for the CAN frames than currently
1090                  * allocated? -> This is a _really_ unusual use-case and
1091                  * therefore (complexity / locking) it is not supported.
1092                  */
1093                 if (msg_head->nframes > op->nframes)
1094                         return -E2BIG;
1095
1096                 if (msg_head->nframes) {
1097                         /* update CAN frames content */
1098                         err = memcpy_from_msg(op->frames, msg,
1099                                               msg_head->nframes * op->cfsiz);
1100                         if (err < 0)
1101                                 return err;
1102
1103                         /* clear last_frames to indicate 'nothing received' */
1104                         memset(op->last_frames, 0, msg_head->nframes * op->cfsiz);
1105                 }
1106
1107                 op->nframes = msg_head->nframes;
1108                 op->flags = msg_head->flags;
1109
1110                 /* Only an update -> do not call can_rx_register() */
1111                 do_rx_register = 0;
1112
1113         } else {
1114                 /* insert new BCM operation for the given can_id */
1115                 op = kzalloc(OPSIZ, GFP_KERNEL);
1116                 if (!op)
1117                         return -ENOMEM;
1118
1119                 op->can_id = msg_head->can_id;
1120                 op->nframes = msg_head->nframes;
1121                 op->cfsiz = CFSIZ(msg_head->flags);
1122                 op->flags = msg_head->flags;
1123
1124                 if (msg_head->nframes > 1) {
1125                         /* create array for CAN frames and copy the data */
1126                         op->frames = kmalloc_array(msg_head->nframes,
1127                                                    op->cfsiz,
1128                                                    GFP_KERNEL);
1129                         if (!op->frames) {
1130                                 kfree(op);
1131                                 return -ENOMEM;
1132                         }
1133
1134                         /* create and init array for received CAN frames */
1135                         op->last_frames = kcalloc(msg_head->nframes,
1136                                                   op->cfsiz,
1137                                                   GFP_KERNEL);
1138                         if (!op->last_frames) {
1139                                 kfree(op->frames);
1140                                 kfree(op);
1141                                 return -ENOMEM;
1142                         }
1143
1144                 } else {
1145                         op->frames = &op->sframe;
1146                         op->last_frames = &op->last_sframe;
1147                 }
1148
1149                 if (msg_head->nframes) {
1150                         err = memcpy_from_msg(op->frames, msg,
1151                                               msg_head->nframes * op->cfsiz);
1152                         if (err < 0) {
1153                                 if (op->frames != &op->sframe)
1154                                         kfree(op->frames);
1155                                 if (op->last_frames != &op->last_sframe)
1156                                         kfree(op->last_frames);
1157                                 kfree(op);
1158                                 return err;
1159                         }
1160                 }
1161
1162                 /* bcm_can_tx / bcm_tx_timeout_handler needs this */
1163                 op->sk = sk;
1164                 op->ifindex = ifindex;
1165
1166                 /* ifindex for timeout events w/o previous frame reception */
1167                 op->rx_ifindex = ifindex;
1168
1169                 /* initialize uninitialized (kzalloc) structure */
1170                 hrtimer_init(&op->timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1171                 op->timer.function = bcm_rx_timeout_handler;
1172
1173                 /* initialize tasklet for rx timeout notification */
1174                 tasklet_init(&op->tsklet, bcm_rx_timeout_tsklet,
1175                              (unsigned long) op);
1176
1177                 hrtimer_init(&op->thrtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1178                 op->thrtimer.function = bcm_rx_thr_handler;
1179
1180                 /* initialize tasklet for rx throttle handling */
1181                 tasklet_init(&op->thrtsklet, bcm_rx_thr_tsklet,
1182                              (unsigned long) op);
1183
1184                 /* add this bcm_op to the list of the rx_ops */
1185                 list_add(&op->list, &bo->rx_ops);
1186
1187                 /* call can_rx_register() */
1188                 do_rx_register = 1;
1189
1190         } /* if ((op = bcm_find_op(&bo->rx_ops, msg_head->can_id, ifindex))) */
1191
1192         /* check flags */
1193
1194         if (op->flags & RX_RTR_FRAME) {
1195                 struct canfd_frame *frame0 = op->frames;
1196
1197                 /* no timers in RTR-mode */
1198                 hrtimer_cancel(&op->thrtimer);
1199                 hrtimer_cancel(&op->timer);
1200
1201                 /*
1202                  * funny feature in RX(!)_SETUP only for RTR-mode:
1203                  * copy can_id into frame BUT without RTR-flag to
1204                  * prevent a full-load-loopback-test ... ;-]
1205                  */
1206                 if ((op->flags & TX_CP_CAN_ID) ||
1207                     (frame0->can_id == op->can_id))
1208                         frame0->can_id = op->can_id & ~CAN_RTR_FLAG;
1209
1210         } else {
1211                 if (op->flags & SETTIMER) {
1212
1213                         /* set timer value */
1214                         op->ival1 = msg_head->ival1;
1215                         op->ival2 = msg_head->ival2;
1216                         op->kt_ival1 = bcm_timeval_to_ktime(msg_head->ival1);
1217                         op->kt_ival2 = bcm_timeval_to_ktime(msg_head->ival2);
1218
1219                         /* disable an active timer due to zero value? */
1220                         if (!op->kt_ival1)
1221                                 hrtimer_cancel(&op->timer);
1222
1223                         /*
1224                          * In any case cancel the throttle timer, flush
1225                          * potentially blocked msgs and reset throttle handling
1226                          */
1227                         op->kt_lastmsg = 0;
1228                         hrtimer_cancel(&op->thrtimer);
1229                         bcm_rx_thr_flush(op, 1);
1230                 }
1231
1232                 if ((op->flags & STARTTIMER) && op->kt_ival1)
1233                         hrtimer_start(&op->timer, op->kt_ival1,
1234                                       HRTIMER_MODE_REL);
1235         }
1236
1237         /* now we can register for can_ids, if we added a new bcm_op */
1238         if (do_rx_register) {
1239                 if (ifindex) {
1240                         struct net_device *dev;
1241
1242                         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), ifindex);
1243                         if (dev) {
1244                                 err = can_rx_register(sock_net(sk), dev,
1245                                                       op->can_id,
1246                                                       REGMASK(op->can_id),
1247                                                       bcm_rx_handler, op,
1248                                                       "bcm", sk);
1249
1250                                 op->rx_reg_dev = dev;
1251                                 dev_put(dev);
1252                         }
1253
1254                 } else
1255                         err = can_rx_register(sock_net(sk), NULL, op->can_id,
1256                                               REGMASK(op->can_id),
1257                                               bcm_rx_handler, op, "bcm", sk);
1258                 if (err) {
1259                         /* this bcm rx op is broken -> remove it */
1260                         list_del(&op->list);
1261                         bcm_remove_op(op);
1262                         return err;
1263                 }
1264         }
1265
1266         return msg_head->nframes * op->cfsiz + MHSIZ;
1267 }
1268
1269 /*
1270  * bcm_tx_send - send a single CAN frame to the CAN interface (for bcm_sendmsg)
1271  */
1272 static int bcm_tx_send(struct msghdr *msg, int ifindex, struct sock *sk,
1273                        int cfsiz)
1274 {
1275         struct sk_buff *skb;
1276         struct net_device *dev;
1277         int err;
1278
1279         /* we need a real device to send frames */
1280         if (!ifindex)
1281                 return -ENODEV;
1282
1283         skb = alloc_skb(cfsiz + sizeof(struct can_skb_priv), GFP_KERNEL);
1284         if (!skb)
1285                 return -ENOMEM;
1286
1287         can_skb_reserve(skb);
1288
1289         err = memcpy_from_msg(skb_put(skb, cfsiz), msg, cfsiz);
1290         if (err < 0) {
1291                 kfree_skb(skb);
1292                 return err;
1293         }
1294
1295         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), ifindex);
1296         if (!dev) {
1297                 kfree_skb(skb);
1298                 return -ENODEV;
1299         }
1300
1301         can_skb_prv(skb)->ifindex = dev->ifindex;
1302         can_skb_prv(skb)->skbcnt = 0;
1303         skb->dev = dev;
1304         can_skb_set_owner(skb, sk);
1305         err = can_send(skb, 1); /* send with loopback */
1306         dev_put(dev);
1307
1308         if (err)
1309                 return err;
1310
1311         return cfsiz + MHSIZ;
1312 }
1313
1314 /*
1315  * bcm_sendmsg - process BCM commands (opcodes) from the userspace
1316  */
1317 static int bcm_sendmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size)
1318 {
1319         struct sock *sk = sock->sk;
1320         struct bcm_sock *bo = bcm_sk(sk);
1321         int ifindex = bo->ifindex; /* default ifindex for this bcm_op */
1322         struct bcm_msg_head msg_head;
1323         int cfsiz;
1324         int ret; /* read bytes or error codes as return value */
1325
1326         if (!bo->bound)
1327                 return -ENOTCONN;
1328
1329         /* check for valid message length from userspace */
1330         if (size < MHSIZ)
1331                 return -EINVAL;
1332
1333         /* read message head information */
1334         ret = memcpy_from_msg((u8 *)&msg_head, msg, MHSIZ);
1335         if (ret < 0)
1336                 return ret;
1337
1338         cfsiz = CFSIZ(msg_head.flags);
1339         if ((size - MHSIZ) % cfsiz)
1340                 return -EINVAL;
1341
1342         /* check for alternative ifindex for this bcm_op */
1343
1344         if (!ifindex && msg->msg_name) {
1345                 /* no bound device as default => check msg_name */
1346                 DECLARE_SOCKADDR(struct sockaddr_can *, addr, msg->msg_name);
1347
1348                 if (msg->msg_namelen < sizeof(*addr))
1349                         return -EINVAL;
1350
1351                 if (addr->can_family != AF_CAN)
1352                         return -EINVAL;
1353
1354                 /* ifindex from sendto() */
1355                 ifindex = addr->can_ifindex;
1356
1357                 if (ifindex) {
1358                         struct net_device *dev;
1359
1360                         dev = dev_get_by_index(sock_net(sk), ifindex);
1361                         if (!dev)
1362                                 return -ENODEV;
1363
1364                         if (dev->type != ARPHRD_CAN) {
1365                                 dev_put(dev);
1366                                 return -ENODEV;
1367                         }
1368
1369                         dev_put(dev);
1370                 }
1371         }
1372
1373         lock_sock(sk);
1374
1375         switch (msg_head.opcode) {
1376
1377         case TX_SETUP:
1378                 ret = bcm_tx_setup(&msg_head, msg, ifindex, sk);
1379                 break;
1380
1381         case RX_SETUP:
1382                 ret = bcm_rx_setup(&msg_head, msg, ifindex, sk);
1383                 break;
1384
1385         case TX_DELETE:
1386                 if (bcm_delete_tx_op(&bo->tx_ops, &msg_head, ifindex))
1387                         ret = MHSIZ;
1388                 else
1389                         ret = -EINVAL;
1390                 break;
1391
1392         case RX_DELETE:
1393                 if (bcm_delete_rx_op(&bo->rx_ops, &msg_head, ifindex))
1394                         ret = MHSIZ;
1395                 else
1396                         ret = -EINVAL;
1397                 break;
1398
1399         case TX_READ:
1400                 /* reuse msg_head for the reply to TX_READ */
1401                 msg_head.opcode  = TX_STATUS;
1402                 ret = bcm_read_op(&bo->tx_ops, &msg_head, ifindex);
1403                 break;
1404
1405         case RX_READ:
1406                 /* reuse msg_head for the reply to RX_READ */
1407                 msg_head.opcode  = RX_STATUS;
1408                 ret = bcm_read_op(&bo->rx_ops, &msg_head, ifindex);
1409                 break;
1410
1411         case TX_SEND:
1412                 /* we need exactly one CAN frame behind the msg head */
1413                 if ((msg_head.nframes != 1) || (size != cfsiz + MHSIZ))
1414                         ret = -EINVAL;
1415                 else
1416                         ret = bcm_tx_send(msg, ifindex, sk, cfsiz);
1417                 break;
1418
1419         default:
1420                 ret = -EINVAL;
1421                 break;
1422         }
1423
1424         release_sock(sk);
1425
1426         return ret;
1427 }
1428
1429 /*
1430  * notification handler for netdevice status changes
1431  */
1432 static int bcm_notifier(struct notifier_block *nb, unsigned long msg,
1433                         void *ptr)
1434 {
1435         struct net_device *dev = netdev_notifier_info_to_dev(ptr);
1436         struct bcm_sock *bo = container_of(nb, struct bcm_sock, notifier);
1437         struct sock *sk = &bo->sk;
1438         struct bcm_op *op;
1439         int notify_enodev = 0;
1440
1441         if (!net_eq(dev_net(dev), sock_net(sk)))
1442                 return NOTIFY_DONE;
1443
1444         if (dev->type != ARPHRD_CAN)
1445                 return NOTIFY_DONE;
1446
1447         switch (msg) {
1448
1449         case NETDEV_UNREGISTER:
1450                 lock_sock(sk);
1451
1452                 /* remove device specific receive entries */
1453                 list_for_each_entry(op, &bo->rx_ops, list)
1454                         if (op->rx_reg_dev == dev)
1455                                 bcm_rx_unreg(dev, op);
1456
1457                 /* remove device reference, if this is our bound device */
1458                 if (bo->bound && bo->ifindex == dev->ifindex) {
1459                         bo->bound   = 0;
1460                         bo->ifindex = 0;
1461                         notify_enodev = 1;
1462                 }
1463
1464                 release_sock(sk);
1465
1466                 if (notify_enodev) {
1467                         sk->sk_err = ENODEV;
1468                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1469                                 sk->sk_error_report(sk);
1470                 }
1471                 break;
1472
1473         case NETDEV_DOWN:
1474                 if (bo->bound && bo->ifindex == dev->ifindex) {
1475                         sk->sk_err = ENETDOWN;
1476                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
1477                                 sk->sk_error_report(sk);
1478                 }
1479         }
1480
1481         return NOTIFY_DONE;
1482 }
1483
1484 /*
1485  * initial settings for all BCM sockets to be set at socket creation time
1486  */
1487 static int bcm_init(struct sock *sk)
1488 {
1489         struct bcm_sock *bo = bcm_sk(sk);
1490
1491         bo->bound            = 0;
1492         bo->ifindex          = 0;
1493         bo->dropped_usr_msgs = 0;
1494         bo->bcm_proc_read    = NULL;
1495
1496         INIT_LIST_HEAD(&bo->tx_ops);
1497         INIT_LIST_HEAD(&bo->rx_ops);
1498
1499         /* set notifier */
1500         bo->notifier.notifier_call = bcm_notifier;
1501
1502         register_netdevice_notifier(&bo->notifier);
1503
1504         return 0;
1505 }
1506
1507 /*
1508  * standard socket functions
1509  */
1510 static int bcm_release(struct socket *sock)
1511 {
1512         struct sock *sk = sock->sk;
1513         struct net *net;
1514         struct bcm_sock *bo;
1515         struct bcm_op *op, *next;
1516
1517         if (!sk)
1518                 return 0;
1519
1520         net = sock_net(sk);
1521         bo = bcm_sk(sk);
1522
1523         /* remove bcm_ops, timer, rx_unregister(), etc. */
1524
1525         unregister_netdevice_notifier(&bo->notifier);
1526
1527         lock_sock(sk);
1528
1529         list_for_each_entry_safe(op, next, &bo->tx_ops, list)
1530                 bcm_remove_op(op);
1531
1532         list_for_each_entry_safe(op, next, &bo->rx_ops, list) {
1533                 /*
1534                  * Don't care if we're bound or not (due to netdev problems)
1535                  * can_rx_unregister() is always a save thing to do here.
1536                  */
1537                 if (op->ifindex) {
1538                         /*
1539                          * Only remove subscriptions that had not
1540                          * been removed due to NETDEV_UNREGISTER
1541                          * in bcm_notifier()
1542                          */
1543                         if (op->rx_reg_dev) {
1544                                 struct net_device *dev;
1545
1546                                 dev = dev_get_by_index(net, op->ifindex);
1547                                 if (dev) {
1548                                         bcm_rx_unreg(dev, op);
1549                                         dev_put(dev);
1550                                 }
1551                         }
1552                 } else
1553                         can_rx_unregister(net, NULL, op->can_id,
1554                                           REGMASK(op->can_id),
1555                                           bcm_rx_handler, op);
1556
1557                 bcm_remove_op(op);
1558         }
1559
1560 #if IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS)
1561         /* remove procfs entry */
1562         if (net->can.bcmproc_dir && bo->bcm_proc_read)
1563                 remove_proc_entry(bo->procname, net->can.bcmproc_dir);
1564 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1565
1566         /* remove device reference */
1567         if (bo->bound) {
1568                 bo->bound   = 0;
1569                 bo->ifindex = 0;
1570         }
1571
1572         sock_orphan(sk);
1573         sock->sk = NULL;
1574
1575         release_sock(sk);
1576         sock_put(sk);
1577
1578         return 0;
1579 }
1580
1581 static int bcm_connect(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int len,
1582                        int flags)
1583 {
1584         struct sockaddr_can *addr = (struct sockaddr_can *)uaddr;
1585         struct sock *sk = sock->sk;
1586         struct bcm_sock *bo = bcm_sk(sk);
1587         struct net *net = sock_net(sk);
1588         int ret = 0;
1589
1590         if (len < sizeof(*addr))
1591                 return -EINVAL;
1592
1593         lock_sock(sk);
1594
1595         if (bo->bound) {
1596                 ret = -EISCONN;
1597                 goto fail;
1598         }
1599
1600         /* bind a device to this socket */
1601         if (addr->can_ifindex) {
1602                 struct net_device *dev;
1603
1604                 dev = dev_get_by_index(net, addr->can_ifindex);
1605                 if (!dev) {
1606                         ret = -ENODEV;
1607                         goto fail;
1608                 }
1609                 if (dev->type != ARPHRD_CAN) {
1610                         dev_put(dev);
1611                         ret = -ENODEV;
1612                         goto fail;
1613                 }
1614
1615                 bo->ifindex = dev->ifindex;
1616                 dev_put(dev);
1617
1618         } else {
1619                 /* no interface reference for ifindex = 0 ('any' CAN device) */
1620                 bo->ifindex = 0;
1621         }
1622
1623 #if IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS)
1624         if (net->can.bcmproc_dir) {
1625                 /* unique socket address as filename */
1626                 sprintf(bo->procname, "%lu", sock_i_ino(sk));
1627                 bo->bcm_proc_read = proc_create_net_single(bo->procname, 0644,
1628                                                      net->can.bcmproc_dir,
1629                                                      bcm_proc_show, sk);
1630                 if (!bo->bcm_proc_read) {
1631                         ret = -ENOMEM;
1632                         goto fail;
1633                 }
1634         }
1635 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1636
1637         bo->bound = 1;
1638
1639 fail:
1640         release_sock(sk);
1641
1642         return ret;
1643 }
1644
1645 static int bcm_recvmsg(struct socket *sock, struct msghdr *msg, size_t size,
1646                        int flags)
1647 {
1648         struct sock *sk = sock->sk;
1649         struct sk_buff *skb;
1650         int error = 0;
1651         int noblock;
1652         int err;
1653
1654         noblock =  flags & MSG_DONTWAIT;
1655         flags   &= ~MSG_DONTWAIT;
1656         skb = skb_recv_datagram(sk, flags, noblock, &error);
1657         if (!skb)
1658                 return error;
1659
1660         if (skb->len < size)
1661                 size = skb->len;
1662
1663         err = memcpy_to_msg(msg, skb->data, size);
1664         if (err < 0) {
1665                 skb_free_datagram(sk, skb);
1666                 return err;
1667         }
1668
1669         sock_recv_ts_and_drops(msg, sk, skb);
1670
1671         if (msg->msg_name) {
1672                 __sockaddr_check_size(sizeof(struct sockaddr_can));
1673                 msg->msg_namelen = sizeof(struct sockaddr_can);
1674                 memcpy(msg->msg_name, skb->cb, msg->msg_namelen);
1675         }
1676
1677         skb_free_datagram(sk, skb);
1678
1679         return size;
1680 }
1681
1682 static const struct proto_ops bcm_ops = {
1683         .family        = PF_CAN,
1684         .release       = bcm_release,
1685         .bind          = sock_no_bind,
1686         .connect       = bcm_connect,
1687         .socketpair    = sock_no_socketpair,
1688         .accept        = sock_no_accept,
1689         .getname       = sock_no_getname,
1690         .poll          = datagram_poll,
1691         .ioctl         = can_ioctl,     /* use can_ioctl() from af_can.c */
1692         .listen        = sock_no_listen,
1693         .shutdown      = sock_no_shutdown,
1694         .setsockopt    = sock_no_setsockopt,
1695         .getsockopt    = sock_no_getsockopt,
1696         .sendmsg       = bcm_sendmsg,
1697         .recvmsg       = bcm_recvmsg,
1698         .mmap          = sock_no_mmap,
1699         .sendpage      = sock_no_sendpage,
1700 };
1701
1702 static struct proto bcm_proto __read_mostly = {
1703         .name       = "CAN_BCM",
1704         .owner      = THIS_MODULE,
1705         .obj_size   = sizeof(struct bcm_sock),
1706         .init       = bcm_init,
1707 };
1708
1709 static const struct can_proto bcm_can_proto = {
1710         .type       = SOCK_DGRAM,
1711         .protocol   = CAN_BCM,
1712         .ops        = &bcm_ops,
1713         .prot       = &bcm_proto,
1714 };
1715
1716 static int canbcm_pernet_init(struct net *net)
1717 {
1718 #if IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS)
1719         /* create /proc/net/can-bcm directory */
1720         net->can.bcmproc_dir = proc_net_mkdir(net, "can-bcm", net->proc_net);
1721 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1722
1723         return 0;
1724 }
1725
1726 static void canbcm_pernet_exit(struct net *net)
1727 {
1728 #if IS_ENABLED(CONFIG_PROC_FS)
1729         /* remove /proc/net/can-bcm directory */
1730         if (net->can.bcmproc_dir)
1731                 remove_proc_entry("can-bcm", net->proc_net);
1732 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
1733 }
1734
1735 static struct pernet_operations canbcm_pernet_ops __read_mostly = {
1736         .init = canbcm_pernet_init,
1737         .exit = canbcm_pernet_exit,
1738 };
1739
1740 static int __init bcm_module_init(void)
1741 {
1742         int err;
1743
1744         pr_info("can: broadcast manager protocol (rev " CAN_BCM_VERSION " t)\n");
1745
1746         err = can_proto_register(&bcm_can_proto);
1747         if (err < 0) {
1748                 printk(KERN_ERR "can: registration of bcm protocol failed\n");
1749                 return err;
1750         }
1751
1752         register_pernet_subsys(&canbcm_pernet_ops);
1753         return 0;
1754 }
1755
1756 static void __exit bcm_module_exit(void)
1757 {
1758         can_proto_unregister(&bcm_can_proto);
1759         unregister_pernet_subsys(&canbcm_pernet_ops);
1760 }
1761
1762 module_init(bcm_module_init);
1763 module_exit(bcm_module_exit);