Quelle  address-claim.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
// Copyright (c) 2010-2011 EIA Electronics,
//                         Kurt Van Dijck <kurt.van.dijck@eia.be>
// Copyright (c) 2010-2011 EIA Electronics,
//                         Pieter Beyens <pieter.beyens@eia.be>
// Copyright (c) 2017-2019 Pengutronix,
//                         Marc Kleine-Budde <kernel@pengutronix.de>
// Copyright (c) 2017-2019 Pengutronix,
//                         Oleksij Rempel <kernel@pengutronix.de>

/* J1939 Address Claiming.
 * Address Claiming in the kernel
 * - keeps track of the AC states of ECU's,
 * - resolves NAME<=>SA taking into account the AC states of ECU's.
 *
 * All Address Claim msgs (including host-originated msg) are processed
 * at the receive path (a sent msg is always received again via CAN echo).
 * As such, the processing of AC msgs is done in the order on which msgs
 * are sent on the bus.
 *
 * This module doesn't send msgs itself (e.g. replies on Address Claims),
 * this is the responsibility of a user space application or daemon.
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/skbuff.h>

#include "j1939-priv.h"

static inline name_t j1939_skb_to_name(const struct sk_buff *skb)
{
 return le64_to_cpup((__le64 *)skb->data);
}

static inline bool j1939_ac_msg_is_request(struct sk_buff *skb)
{
 struct j1939_sk_buff_cb *skcb = j1939_skb_to_cb(skb);
 int req_pgn;

 if (skb->len < 3 || skcb->addr.pgn != J1939_PGN_REQUEST)
  return false;

 req_pgn = skb->data[0] | (skb->data[1] << 8) | (skb->data[2] << 16);

 return req_pgn == J1939_PGN_ADDRESS_CLAIMED;
}

static int j1939_ac_verify_outgoing(struct j1939_priv *priv,
        struct sk_buff *skb)
{
 struct j1939_sk_buff_cb *skcb = j1939_skb_to_cb(skb);

 if (skb->len != 8) {
  netdev_notice(priv->ndev, "tx address claim with dlc %i\n",
         skb->len);
  return -EPROTO;
 }

 if (skcb->addr.src_name != j1939_skb_to_name(skb)) {
  netdev_notice(priv->ndev, "tx address claim with different name\n");
  return -EPROTO;
 }

 if (skcb->addr.sa == J1939_NO_ADDR) {
  netdev_notice(priv->ndev, "tx address claim with broadcast sa\n");
  return -EPROTO;
 }

 /* ac must always be a broadcast */
 if (skcb->addr.dst_name || skcb->addr.da != J1939_NO_ADDR) {
  netdev_notice(priv->ndev, "tx address claim with dest, not broadcast\n");
  return -EPROTO;
 }
 return 0;
}

int j1939_ac_fixup(struct j1939_priv *priv, struct sk_buff *skb)
{
 struct j1939_sk_buff_cb *skcb = j1939_skb_to_cb(skb);
 int ret;
 u8 addr;

 /* network mgmt: address claiming msgs */
 if (skcb->addr.pgn == J1939_PGN_ADDRESS_CLAIMED) {
  struct j1939_ecu *ecu;

  ret = j1939_ac_verify_outgoing(priv, skb);
  /* return both when failure & when successful */
  if (ret < 0)
   return ret;
  ecu = j1939_ecu_get_by_name(priv, skcb->addr.src_name);
  if (!ecu)
   return -ENODEV;

  if (ecu->addr != skcb->addr.sa)
   /* hold further traffic for ecu, remove from parent */
   j1939_ecu_unmap(ecu);
  j1939_ecu_put(ecu);
 } else if (skcb->addr.src_name) {
  /* assign source address */
  addr = j1939_name_to_addr(priv, skcb->addr.src_name);
  if (!j1939_address_is_unicast(addr) &&
      !j1939_ac_msg_is_request(skb)) {
   netdev_notice(priv->ndev, "tx drop: invalid sa for name 0x%016llx\n",
          skcb->addr.src_name);
   return -EADDRNOTAVAIL;
  }
  skcb->addr.sa = addr;
 }

 /* assign destination address */
 if (skcb->addr.dst_name) {
  addr = j1939_name_to_addr(priv, skcb->addr.dst_name);
  if (!j1939_address_is_unicast(addr)) {
   netdev_notice(priv->ndev, "tx drop: invalid da for name 0x%016llx\n",
          skcb->addr.dst_name);
   return -EADDRNOTAVAIL;
  }
  skcb->addr.da = addr;
 }
 return 0;
}

static void j1939_ac_process(struct j1939_priv *priv, struct sk_buff *skb)
{
 struct j1939_sk_buff_cb *skcb = j1939_skb_to_cb(skb);
 struct j1939_ecu *ecu, *prev;
 name_t name;

 if (skb->len != 8) {
  netdev_notice(priv->ndev, "rx address claim with wrong dlc %i\n",
         skb->len);
  return;
 }

 name = j1939_skb_to_name(skb);
 skcb->addr.src_name = name;
 if (!name) {
  netdev_notice(priv->ndev, "rx address claim without name\n");
  return;
 }

 if (!j1939_address_is_valid(skcb->addr.sa)) {
  netdev_notice(priv->ndev, "rx address claim with broadcast sa\n");
  return;
 }

 write_lock_bh(&priv->lock);

 /* Few words on the ECU ref counting:
 *
 * First we get an ECU handle, either with
 * j1939_ecu_get_by_name_locked() (increments the ref counter)
 * or j1939_ecu_create_locked() (initializes an ECU object
 * with a ref counter of 1).
 *
 * j1939_ecu_unmap_locked() will decrement the ref counter,
 * but only if the ECU was mapped before. So "ecu" still
 * belongs to us.
 *
 * j1939_ecu_timer_start() will increment the ref counter
 * before it starts the timer, so we can put the ecu when
 * leaving this function.
 */
 ecu = j1939_ecu_get_by_name_locked(priv, name);

 if (ecu && ecu->addr == skcb->addr.sa) {
  /* The ISO 11783-5 standard, in "4.5.2 - Address claim
 * requirements", states:
 *   d) No CF shall begin, or resume, transmission on the
 *      network until 250 ms after it has successfully claimed
 *      an address except when responding to a request for
 *      address-claimed.
 *
 * But "Figure 6" and "Figure 7" in "4.5.4.2 - Address-claim
 * prioritization" show that the CF begins the transmission
 * after 250 ms from the first AC (address-claimed) message
 * even if it sends another AC message during that time window
 * to resolve the address contention with another CF.
 *
 * As stated in "4.4.2.3 - Address-claimed message":
 *   In order to successfully claim an address, the CF sending
 *   an address claimed message shall not receive a contending
 *   claim from another CF for at least 250 ms.
 *
 * As stated in "4.4.3.2 - NAME management (NM) message":
 *   1) A commanding CF can
 *      d) request that a CF with a specified NAME transmit
 *         the address-claimed message with its current NAME.
 *   2) A target CF shall
 *      d) send an address-claimed message in response to a
 *         request for a matching NAME
 *
 * Taking the above arguments into account, the 250 ms wait is
 * requested only during network initialization.
 *
 * Do not restart the timer on AC message if both the NAME and
 * the address match and so if the address has already been
 * claimed (timer has expired) or the AC message has been sent
 * to resolve the contention with another CF (timer is still
 * running).
 */
  goto out_ecu_put;
 }

 if (!ecu && j1939_address_is_unicast(skcb->addr.sa))
  ecu = j1939_ecu_create_locked(priv, name);

 if (IS_ERR_OR_NULL(ecu))
  goto out_unlock_bh;

 /* cancel pending (previous) address claim */
 j1939_ecu_timer_cancel(ecu);

 if (j1939_address_is_idle(skcb->addr.sa)) {
  j1939_ecu_unmap_locked(ecu);
  goto out_ecu_put;
 }

 /* save new addr */
 if (ecu->addr != skcb->addr.sa)
  j1939_ecu_unmap_locked(ecu);
 ecu->addr = skcb->addr.sa;

 prev = j1939_ecu_get_by_addr_locked(priv, skcb->addr.sa);
 if (prev) {
  if (ecu->name > prev->name) {
   j1939_ecu_unmap_locked(ecu);
   j1939_ecu_put(prev);
   goto out_ecu_put;
  } else {
   /* kick prev if less or equal */
   j1939_ecu_unmap_locked(prev);
   j1939_ecu_put(prev);
  }
 }

 j1939_ecu_timer_start(ecu);
 out_ecu_put:
 j1939_ecu_put(ecu);
 out_unlock_bh:
 write_unlock_bh(&priv->lock);
}

void j1939_ac_recv(struct j1939_priv *priv, struct sk_buff *skb)
{
 struct j1939_sk_buff_cb *skcb = j1939_skb_to_cb(skb);
 struct j1939_ecu *ecu;

 /* network mgmt */
 if (skcb->addr.pgn == J1939_PGN_ADDRESS_CLAIMED) {
  j1939_ac_process(priv, skb);
 } else if (j1939_address_is_unicast(skcb->addr.sa)) {
  /* assign source name */
  ecu = j1939_ecu_get_by_addr(priv, skcb->addr.sa);
  if (ecu) {
   skcb->addr.src_name = ecu->name;
   j1939_ecu_put(ecu);
  }
 }

 /* assign destination name */
 ecu = j1939_ecu_get_by_addr(priv, skcb->addr.da);
 if (ecu) {
  skcb->addr.dst_name = ecu->name;
  j1939_ecu_put(ecu);
 }
}