Phonet: implement GPRS virtual interface over PEP socket
[linux-2.6.git] / net / phonet / pep-gprs.c
1 /*
2  * File: pep-gprs.c
3  *
4  * GPRS over Phonet pipe end point socket
5  *
6  * Copyright (C) 2008 Nokia Corporation.
7  *
8  * Author: RĂ©mi Denis-Courmont <remi.denis-courmont@nokia.com>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU General Public License
12  * version 2 as published by the Free Software Foundation.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
15  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA
22  * 02110-1301 USA
23  */
24
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/netdevice.h>
27 #include <linux/if_ether.h>
28 #include <linux/if_arp.h>
29 #include <net/sock.h>
30
31 #include <linux/if_phonet.h>
32 #include <net/tcp_states.h>
33 #include <net/phonet/gprs.h>
34
35 #define GPRS_DEFAULT_MTU 1400
36
37 struct gprs_dev {
38         struct sock             *sk;
39         void                    (*old_state_change)(struct sock *);
40         void                    (*old_data_ready)(struct sock *, int);
41         void                    (*old_write_space)(struct sock *);
42
43         struct net_device       *net;
44         struct net_device_stats stats;
45
46         struct sk_buff_head     tx_queue;
47         struct work_struct      tx_work;
48         spinlock_t              tx_lock;
49         unsigned                tx_max;
50 };
51
52 static int gprs_type_trans(struct sk_buff *skb)
53 {
54         const u8 *pvfc;
55         u8 buf;
56
57         pvfc = skb_header_pointer(skb, 0, 1, &buf);
58         if (!pvfc)
59                 return 0;
60         /* Look at IP version field */
61         switch (*pvfc >> 4) {
62         case 4:
63                 return htons(ETH_P_IP);
64         case 6:
65                 return htons(ETH_P_IPV6);
66         }
67         return 0;
68 }
69
70 /*
71  * Socket callbacks
72  */
73
74 static void gprs_state_change(struct sock *sk)
75 {
76         struct gprs_dev *dev = sk->sk_user_data;
77
78         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE_WAIT) {
79                 netif_stop_queue(dev->net);
80                 netif_carrier_off(dev->net);
81         }
82 }
83
84 static int gprs_recv(struct gprs_dev *dev, struct sk_buff *skb)
85 {
86         int err = 0;
87         u16 protocol = gprs_type_trans(skb);
88
89         if (!protocol) {
90                 err = -EINVAL;
91                 goto drop;
92         }
93
94         if (likely(skb_headroom(skb) & 3)) {
95                 struct sk_buff *rskb, *fs;
96                 int flen = 0;
97
98                 /* Phonet Pipe data header is misaligned (3 bytes),
99                  * so wrap the IP packet as a single fragment of an head-less
100                  * socket buffer. The network stack will pull what it needs,
101                  * but at least, the whole IP payload is not memcpy'd. */
102                 rskb = netdev_alloc_skb(dev->net, 0);
103                 if (!rskb) {
104                         err = -ENOBUFS;
105                         goto drop;
106                 }
107                 skb_shinfo(rskb)->frag_list = skb;
108                 rskb->len += skb->len;
109                 rskb->data_len += rskb->len;
110                 rskb->truesize += rskb->len;
111
112                 /* Avoid nested fragments */
113                 for (fs = skb_shinfo(skb)->frag_list; fs; fs = fs->next)
114                         flen += fs->len;
115                 skb->next = skb_shinfo(skb)->frag_list;
116                 skb_shinfo(skb)->frag_list = NULL;
117                 skb->len -= flen;
118                 skb->data_len -= flen;
119                 skb->truesize -= flen;
120
121                 skb = rskb;
122         }
123
124         skb->protocol = protocol;
125         skb_reset_mac_header(skb);
126         skb->dev = dev->net;
127
128         if (likely(dev->net->flags & IFF_UP)) {
129                 dev->stats.rx_packets++;
130                 dev->stats.rx_bytes += skb->len;
131                 netif_rx(skb);
132                 skb = NULL;
133         } else
134                 err = -ENODEV;
135
136 drop:
137         if (skb) {
138                 dev_kfree_skb(skb);
139                 dev->stats.rx_dropped++;
140         }
141         return err;
142 }
143
144 static void gprs_data_ready(struct sock *sk, int len)
145 {
146         struct gprs_dev *dev = sk->sk_user_data;
147         struct sk_buff *skb;
148
149         while ((skb = pep_read(sk)) != NULL) {
150                 skb_orphan(skb);
151                 gprs_recv(dev, skb);
152         }
153 }
154
155 static void gprs_write_space(struct sock *sk)
156 {
157         struct gprs_dev *dev = sk->sk_user_data;
158         unsigned credits = pep_writeable(sk);
159
160         spin_lock_bh(&dev->tx_lock);
161         dev->tx_max = credits;
162         if (credits > skb_queue_len(&dev->tx_queue))
163                 netif_wake_queue(dev->net);
164         spin_unlock_bh(&dev->tx_lock);
165 }
166
167 /*
168  * Network device callbacks
169  */
170
171 static int gprs_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *net)
172 {
173         struct gprs_dev *dev = netdev_priv(net);
174
175         switch (skb->protocol) {
176         case  htons(ETH_P_IP):
177         case  htons(ETH_P_IPV6):
178                 break;
179         default:
180                 dev_kfree_skb(skb);
181                 return 0;
182         }
183
184         spin_lock(&dev->tx_lock);
185         if (likely(skb_queue_len(&dev->tx_queue) < dev->tx_max)) {
186                 skb_queue_tail(&dev->tx_queue, skb);
187                 skb = NULL;
188         }
189         if (skb_queue_len(&dev->tx_queue) >= dev->tx_max)
190                 netif_stop_queue(net);
191         spin_unlock(&dev->tx_lock);
192
193         schedule_work(&dev->tx_work);
194         if (unlikely(skb))
195                 dev_kfree_skb(skb);
196         return 0;
197 }
198
199 static void gprs_tx(struct work_struct *work)
200 {
201         struct gprs_dev *dev = container_of(work, struct gprs_dev, tx_work);
202         struct sock *sk = dev->sk;
203         struct sk_buff *skb;
204
205         while ((skb = skb_dequeue(&dev->tx_queue)) != NULL) {
206                 int err;
207
208                 dev->stats.tx_bytes += skb->len;
209                 dev->stats.tx_packets++;
210
211                 skb_orphan(skb);
212                 skb_set_owner_w(skb, sk);
213
214                 lock_sock(sk);
215                 err = pep_write(sk, skb);
216                 if (err) {
217                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING"%s: TX error (%d)\n",
218                                         dev->net->name, err);
219                         dev->stats.tx_aborted_errors++;
220                         dev->stats.tx_errors++;
221                 }
222                 release_sock(sk);
223         }
224
225         lock_sock(sk);
226         gprs_write_space(sk);
227         release_sock(sk);
228 }
229
230 static int gprs_set_mtu(struct net_device *net, int new_mtu)
231 {
232         if ((new_mtu < 576) || (new_mtu > (PHONET_MAX_MTU - 11)))
233                 return -EINVAL;
234
235         net->mtu = new_mtu;
236         return 0;
237 }
238
239 static struct net_device_stats *gprs_get_stats(struct net_device *net)
240 {
241         struct gprs_dev *dev = netdev_priv(net);
242
243         return &dev->stats;
244 }
245
246 static void gprs_setup(struct net_device *net)
247 {
248         net->features           = NETIF_F_FRAGLIST;
249         net->type               = ARPHRD_NONE;
250         net->flags              = IFF_POINTOPOINT | IFF_NOARP;
251         net->mtu                = GPRS_DEFAULT_MTU;
252         net->hard_header_len    = 0;
253         net->addr_len           = 0;
254         net->tx_queue_len       = 10;
255
256         net->destructor         = free_netdev;
257         net->hard_start_xmit    = gprs_xmit; /* mandatory */
258         net->change_mtu         = gprs_set_mtu;
259         net->get_stats          = gprs_get_stats;
260 }
261
262 /*
263  * External interface
264  */
265
266 /*
267  * Attach a GPRS interface to a datagram socket.
268  * Returns the interface index on success, negative error code on error.
269  */
270 int gprs_attach(struct sock *sk)
271 {
272         static const char ifname[] = "gprs%d";
273         struct gprs_dev *dev;
274         struct net_device *net;
275         int err;
276
277         if (unlikely(sk->sk_type == SOCK_STREAM))
278                 return -EINVAL; /* need packet boundaries */
279
280         /* Create net device */
281         net = alloc_netdev(sizeof(*dev), ifname, gprs_setup);
282         if (!net)
283                 return -ENOMEM;
284         dev = netdev_priv(net);
285         dev->net = net;
286         dev->tx_max = 0;
287         spin_lock_init(&dev->tx_lock);
288         skb_queue_head_init(&dev->tx_queue);
289         INIT_WORK(&dev->tx_work, gprs_tx);
290
291         netif_stop_queue(net);
292         err = register_netdev(net);
293         if (err) {
294                 free_netdev(net);
295                 return err;
296         }
297
298         lock_sock(sk);
299         if (unlikely(sk->sk_user_data)) {
300                 err = -EBUSY;
301                 goto out_rel;
302         }
303         if (unlikely((1 << sk->sk_state & (TCPF_CLOSE|TCPF_LISTEN)) ||
304                         sock_flag(sk, SOCK_DEAD))) {
305                 err = -EINVAL;
306                 goto out_rel;
307         }
308         sk->sk_user_data        = dev;
309         dev->old_state_change   = sk->sk_state_change;
310         dev->old_data_ready     = sk->sk_data_ready;
311         dev->old_write_space    = sk->sk_write_space;
312         sk->sk_state_change     = gprs_state_change;
313         sk->sk_data_ready       = gprs_data_ready;
314         sk->sk_write_space      = gprs_write_space;
315         release_sock(sk);
316
317         sock_hold(sk);
318         dev->sk = sk;
319
320         printk(KERN_DEBUG"%s: attached\n", net->name);
321         gprs_write_space(sk); /* kick off TX */
322         return net->ifindex;
323
324 out_rel:
325         release_sock(sk);
326         unregister_netdev(net);
327         return err;
328 }
329
330 void gprs_detach(struct sock *sk)
331 {
332         struct gprs_dev *dev = sk->sk_user_data;
333         struct net_device *net = dev->net;
334
335         lock_sock(sk);
336         sk->sk_user_data        = NULL;
337         sk->sk_state_change     = dev->old_state_change;
338         sk->sk_data_ready       = dev->old_data_ready;
339         sk->sk_write_space      = dev->old_write_space;
340         release_sock(sk);
341
342         printk(KERN_DEBUG"%s: detached\n", net->name);
343         unregister_netdev(net);
344         flush_scheduled_work();
345         sock_put(sk);
346         skb_queue_purge(&dev->tx_queue);
347 }