drivers/staging/most/aim-network/networking.c

   1 /*
   2  * Networking AIM - Networking Application Interface Module for MostCore
   3  *
   4  * Copyright (C) 2015, Microchip Technology Germany II GmbH & Co. KG
   5  *
   6  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   7  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
   8  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
   9  * GNU General Public License for more details.
  10  *
  11  * This file is licensed under GPLv2.
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  15
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/netdevice.h>
  18 #include <linux/etherdevice.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/init.h>
  21 #include <linux/list.h>
  22 #include <linux/wait.h>
  23 #include <linux/kobject.h>
  24 #include "mostcore.h"
  25 #include "networking.h"
  26
  27
  28 #define MEP_HDR_LEN 8
  29 #define MDP_HDR_LEN 16
  30 #define MAMAC_DATA_LEN (1024 - MDP_HDR_LEN)
  31
  32 #define PMHL 5
  33
  34 #define PMS_TELID_UNSEGM_MAMAC  0x0A
  35 #define PMS_FIFONO_MDP          0x01
  36 #define PMS_FIFONO_MEP          0x04
  37 #define PMS_MSGTYPE_DATA        0x04
  38 #define PMS_DEF_PRIO            0
  39 #define MEP_DEF_RETRY           15
  40
  41 #define PMS_FIFONO_MASK         0x07
  42 #define PMS_FIFONO_SHIFT        3
  43 #define PMS_RETRY_SHIFT         4
  44 #define PMS_TELID_MASK          0x0F
  45 #define PMS_TELID_SHIFT         4
  46
  47 #define HB(value)               ((u8)((u16)(value) >> 8))
  48 #define LB(value)               ((u8)(value))
  49
  50
  51
  52 #define EXTRACT_BIT_SET(bitset_name, value) \
  53         (((value) >> bitset_name##_SHIFT) & bitset_name##_MASK)
  54
  55 #define PMS_IS_MEP(buf, len) \
  56         ((len) > MEP_HDR_LEN && \
  57          EXTRACT_BIT_SET(PMS_FIFONO, (buf)[3]) == PMS_FIFONO_MEP)
  58
  59 #define PMS_IS_MAMAC(buf, len) \
  60         ((len) > MDP_HDR_LEN && \
  61          EXTRACT_BIT_SET(PMS_FIFONO, (buf)[3]) == PMS_FIFONO_MDP && \
  62          EXTRACT_BIT_SET(PMS_TELID, (buf)[14]) == PMS_TELID_UNSEGM_MAMAC)
  63
  64 struct net_dev_channel {
  65         bool linked;
  66         int ch_id;
  67 };
  68
  69 struct net_dev_context {
  70         struct most_interface *iface;
  71         bool channels_opened;
  72         bool is_mamac;
  73         unsigned char link_stat;
  74         struct net_device *dev;
  75         struct net_dev_channel rx;
  76         struct net_dev_channel tx;
  77         struct list_head list;
  78 };
  79
  80 static struct list_head net_devices = LIST_HEAD_INIT(net_devices);
  81 static struct spinlock list_lock;
  82
  83
  84 static int skb_to_mamac(const struct sk_buff *skb, struct mbo *mbo)
  85 {
  86         u8 *buff = mbo->virt_address;
  87         const u8 broadcast[] = { 0x03, 0xFF };
  88         const u8 *dest_addr = skb->data + 4;
  89         const u8 *eth_type = skb->data + 12;
  90         unsigned int payload_len = skb->len - ETH_HLEN;
  91         unsigned int mdp_len = payload_len + MDP_HDR_LEN;
  92
  93         if (mbo->buffer_length < mdp_len) {
  94                 pr_err("drop: too small buffer! (%d for %d)\n",
  95                        mbo->buffer_length, mdp_len);
  96                 return -EINVAL;
  97         }
  98
  99         if (skb->len < ETH_HLEN) {
 100                 pr_err("drop: too small packet! (%d)\n", skb->len);
 101                 return -EINVAL;
 102         }
 103
 104         if (dest_addr[0] == 0xFF && dest_addr[1] == 0xFF)
 105                 dest_addr = broadcast;
 106
 107         *buff++ = HB(mdp_len - 2);
 108         *buff++ = LB(mdp_len - 2);
 109
 110         *buff++ = PMHL;
 111         *buff++ = (PMS_FIFONO_MDP << PMS_FIFONO_SHIFT) | PMS_MSGTYPE_DATA;
 112         *buff++ = PMS_DEF_PRIO;
 113         *buff++ = dest_addr[0];
 114         *buff++ = dest_addr[1];
 115         *buff++ = 0x00;
 116
 117         *buff++ = HB(payload_len + 6);
 118         *buff++ = LB(payload_len + 6);
 119
 120         /* end of FPH here */
 121
 122         *buff++ = eth_type[0];
 123         *buff++ = eth_type[1];
 124         *buff++ = 0;
 125         *buff++ = 0;
 126
 127         *buff++ = PMS_TELID_UNSEGM_MAMAC << 4 | HB(payload_len);
 128         *buff++ = LB(payload_len);
 129
 130         memcpy(buff, skb->data + ETH_HLEN, payload_len);
 131         mbo->buffer_length = mdp_len;
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static int skb_to_mep(const struct sk_buff *skb, struct mbo *mbo)
 136 {
 137         u8 *buff = mbo->virt_address;
 138         unsigned int mep_len = skb->len + MEP_HDR_LEN;
 139
 140         if (mbo->buffer_length < mep_len) {
 141                 pr_err("drop: too small buffer! (%d for %d)\n",
 142                        mbo->buffer_length, mep_len);
 143                 return -EINVAL;
 144         }
 145
 146         *buff++ = HB(mep_len - 2);
 147         *buff++ = LB(mep_len - 2);
 148
 149         *buff++ = PMHL;
 150         *buff++ = (PMS_FIFONO_MEP << PMS_FIFONO_SHIFT) | PMS_MSGTYPE_DATA;
 151         *buff++ = (MEP_DEF_RETRY << PMS_RETRY_SHIFT) | PMS_DEF_PRIO;
 152         *buff++ = 0;
 153         *buff++ = 0;
 154         *buff++ = 0;
 155
 156         memcpy(buff, skb->data, skb->len);
 157         mbo->buffer_length = mep_len;
 158         return 0;
 159 }
 160
 161 static int most_nd_set_mac_address(struct net_device *dev, void *p)
 162 {
 163         struct net_dev_context *nd = dev->ml_priv;
 164         int err = eth_mac_addr(dev, p);
 165
 166         if (err)
 167                 return err;
 168
 169         BUG_ON(nd->dev != dev);
 170
 171         nd->is_mamac =
 172                 (dev->dev_addr[0] == 0 && dev->dev_addr[1] == 0 &&
 173                  dev->dev_addr[2] == 0 && dev->dev_addr[3] == 0);
 174
 175         /*
 176          * Set default MTU for the given packet type.
 177          * It is still possible to change MTU using ip tools afterwards.
 178          */
 179         dev->mtu = nd->is_mamac ? MAMAC_DATA_LEN : ETH_DATA_LEN;
 180
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 static int most_nd_open(struct net_device *dev)
 185 {
 186         struct net_dev_context *nd = dev->ml_priv;
 187
 188         netdev_info(dev, "open net device\n");
 189
 190         BUG_ON(nd->dev != dev);
 191
 192         if (nd->channels_opened)
 193                 return -EFAULT;
 194
 195         BUG_ON(!nd->tx.linked || !nd->rx.linked);
 196
 197         if (most_start_channel(nd->iface, nd->rx.ch_id)) {
 198                 netdev_err(dev, "most_start_channel() failed\n");
 199                 return -EBUSY;
 200         }
 201
 202         if (most_start_channel(nd->iface, nd->tx.ch_id)) {
 203                 netdev_err(dev, "most_start_channel() failed\n");
 204                 most_stop_channel(nd->iface, nd->rx.ch_id);
 205                 return -EBUSY;
 206         }
 207
 208         nd->channels_opened = true;
 209
 210         if (nd->is_mamac) {
 211                 nd->link_stat = 1;
 212                 netif_wake_queue(dev);
 213         } else {
 214                 nd->iface->request_netinfo(nd->iface, nd->tx.ch_id);
 215         }
 216
 217         return 0;
 218 }
 219
 220 static int most_nd_stop(struct net_device *dev)
 221 {
 222         struct net_dev_context *nd = dev->ml_priv;
 223
 224         netdev_info(dev, "stop net device\n");
 225
 226         BUG_ON(nd->dev != dev);
 227         netif_stop_queue(dev);
 228
 229         if (nd->channels_opened) {
 230                 most_stop_channel(nd->iface, nd->rx.ch_id);
 231                 most_stop_channel(nd->iface, nd->tx.ch_id);
 232                 nd->channels_opened = false;
 233         }
 234
 235         return 0;
 236 }
 237
 238 static netdev_tx_t most_nd_start_xmit(struct sk_buff *skb,
 239                                       struct net_device *dev)
 240 {
 241         struct net_dev_context *nd = dev->ml_priv;
 242         struct mbo *mbo;
 243         int ret;
 244
 245         BUG_ON(nd->dev != dev);
 246
 247         mbo = most_get_mbo(nd->iface, nd->tx.ch_id);
 248
 249         if (!mbo) {
 250                 netif_stop_queue(dev);
 251                 dev->stats.tx_fifo_errors++;
 252                 return NETDEV_TX_BUSY;
 253         }
 254
 255         if (nd->is_mamac)
 256                 ret = skb_to_mamac(skb, mbo);
 257         else
 258                 ret = skb_to_mep(skb, mbo);
 259
 260         if (ret) {
 261                 most_put_mbo(mbo);
 262                 dev->stats.tx_dropped++;
 263                 kfree_skb(skb);
 264                 return NETDEV_TX_OK;
 265         }
 266
 267         most_submit_mbo(mbo);
 268         dev->stats.tx_packets++;
 269         dev->stats.tx_bytes += skb->len;
 270         kfree_skb(skb);
 271         return NETDEV_TX_OK;
 272 }
 273
 274 static const struct net_device_ops most_nd_ops = {
 275         .ndo_open = most_nd_open,
 276         .ndo_stop = most_nd_stop,
 277         .ndo_start_xmit = most_nd_start_xmit,
 278         .ndo_set_mac_address = most_nd_set_mac_address,
 279 };
 280
 281 static void most_nd_setup(struct net_device *dev)
 282 {
 283         netdev_info(dev, "setup net device\n");
 284         ether_setup(dev);
 285         dev->netdev_ops = &most_nd_ops;
 286 }
 287
 288 static void most_net_rm_netdev_safe(struct net_dev_context *nd)
 289 {
 290         if (!nd->dev)
 291                 return;
 292
 293         pr_info("remove net device %p\n", nd->dev);
 294
 295         unregister_netdev(nd->dev);
 296         free_netdev(nd->dev);
 297         nd->dev = NULL;
 298 }
 299
 300 static struct net_dev_context *get_net_dev_context(
 301         struct most_interface *iface)
 302 {
 303         struct net_dev_context *nd, *tmp;
 304
 305         spin_lock(&list_lock);
 306         list_for_each_entry_safe(nd, tmp, &net_devices, list) {
 307                 if (nd->iface == iface) {
 308                         spin_unlock(&list_lock);
 309                         return nd;
 310                 }
 311         }
 312         spin_unlock(&list_lock);
 313         return NULL;
 314 }
 315
 316 static int aim_probe_channel(struct most_interface *iface, int channel_idx,
 317                              struct most_channel_config *ccfg,
 318                              struct kobject *parent, char *name)
 319 {
 320         struct net_dev_context *nd;
 321         struct net_dev_channel *ch;
 322
 323         if (!iface)
 324                 return -EINVAL;
 325
 326         if (ccfg->data_type != MOST_CH_ASYNC)
 327                 return -EINVAL;
 328
 329         nd = get_net_dev_context(iface);
 330
 331         if (!nd) {
 332                 nd = kzalloc(sizeof(*nd), GFP_KERNEL);
 333                 if (!nd)
 334                         return -ENOMEM;
 335
 336                 nd->iface = iface;
 337
 338                 spin_lock(&list_lock);
 339                 list_add(&nd->list, &net_devices);
 340                 spin_unlock(&list_lock);
 341         }
 342
 343         ch = ccfg->direction == MOST_CH_TX ? &nd->tx : &nd->rx;
 344         if (ch->linked) {
 345                 pr_err("only one channel per instance & direction allowed\n");
 346                 return -EINVAL;
 347         }
 348
 349         if (nd->tx.linked || nd->rx.linked) {
 350                 struct net_device *dev =
 351                         alloc_netdev(0, "meth%d", NET_NAME_UNKNOWN, most_nd_setup);
 352
 353                 if (!dev) {
 354                         pr_err("no memory for net_device\n");
 355                         return -ENOMEM;
 356                 }
 357
 358                 nd->dev = dev;
 359
 360                 dev->ml_priv = nd;
 361                 if (register_netdev(dev)) {
 362                         pr_err("registering net device failed\n");
 363                         free_netdev(dev);
 364                         return -EINVAL;
 365                 }
 366         }
 367
 368         ch->ch_id = channel_idx;
 369         ch->linked = true;
 370
 371         return 0;
 372 }
 373
 374 static int aim_disconnect_channel(struct most_interface *iface,
 375                                   int channel_idx)
 376 {
 377         struct net_dev_context *nd;
 378         struct net_dev_channel *ch;
 379
 380         nd = get_net_dev_context(iface);
 381         if (!nd)
 382                 return -EINVAL;
 383
 384         if (nd->rx.linked && channel_idx == nd->rx.ch_id)
 385                 ch = &nd->rx;
 386         else if (nd->tx.linked && channel_idx == nd->tx.ch_id)
 387                 ch = &nd->tx;
 388         else
 389                 return -EINVAL;
 390
 391         ch->linked = false;
 392
 393         /*
 394          * do not call most_stop_channel() here, because channels are
 395          * going to be closed in ndo_stop() after unregister_netdev()
 396          */
 397         most_net_rm_netdev_safe(nd);
 398
 399         if (!nd->rx.linked && !nd->tx.linked) {
 400                 spin_lock(&list_lock);
 401                 list_del(&nd->list);
 402                 spin_unlock(&list_lock);
 403                 kfree(nd);
 404         }
 405
 406         return 0;
 407 }
 408
 409 static int aim_resume_tx_channel(struct most_interface *iface,
 410                                  int channel_idx)
 411 {
 412         struct net_dev_context *nd;
 413
 414         nd = get_net_dev_context(iface);
 415         if (!nd || !nd->channels_opened || nd->tx.ch_id != channel_idx)
 416                 return 0;
 417
 418         if (!nd->dev)
 419                 return 0;
 420
 421         netif_wake_queue(nd->dev);
 422         return 0;
 423 }
 424
 425 static int aim_rx_data(struct mbo *mbo)
 426 {
 427         const u32 zero = 0;
 428         struct net_dev_context *nd;
 429         char *buf = mbo->virt_address;
 430         uint32_t len = mbo->processed_length;
 431         struct sk_buff *skb;
 432         struct net_device *dev;
 433
 434         nd = get_net_dev_context(mbo->ifp);
 435         if (!nd || !nd->channels_opened || nd->rx.ch_id != mbo->hdm_channel_id)
 436                 return -EIO;
 437
 438         dev = nd->dev;
 439         if (!dev) {
 440                 pr_err_once("drop packet: missing net_device\n");
 441                 return -EIO;
 442         }
 443
 444         if (nd->is_mamac) {
 445                 if (!PMS_IS_MAMAC(buf, len))
 446                         return -EIO;
 447
 448                 skb = dev_alloc_skb(len - MDP_HDR_LEN + 2 * ETH_ALEN + 2);
 449         } else {
 450                 if (!PMS_IS_MEP(buf, len))
 451                         return -EIO;
 452
 453                 skb = dev_alloc_skb(len - MEP_HDR_LEN);
 454         }
 455
 456         if (!skb) {
 457                 dev->stats.rx_dropped++;
 458                 pr_err_once("drop packet: no memory for skb\n");
 459                 goto out;
 460         }
 461
 462         skb->dev = dev;
 463
 464         if (nd->is_mamac) {
 465                 /* dest */
 466                 memcpy(skb_put(skb, ETH_ALEN), dev->dev_addr, ETH_ALEN);
 467
 468                 /* src */
 469                 memcpy(skb_put(skb, 4), &zero, 4);
 470                 memcpy(skb_put(skb, 2), buf + 5, 2);
 471
 472                 /* eth type */
 473                 memcpy(skb_put(skb, 2), buf + 10, 2);
 474
 475                 buf += MDP_HDR_LEN;
 476                 len -= MDP_HDR_LEN;
 477         } else {
 478                 buf += MEP_HDR_LEN;
 479                 len -= MEP_HDR_LEN;
 480         }
 481
 482         memcpy(skb_put(skb, len), buf, len);
 483         skb->protocol = eth_type_trans(skb, dev);
 484         dev->stats.rx_packets++;
 485         dev->stats.rx_bytes += skb->len;
 486         netif_rx(skb);
 487
 488 out:
 489         most_put_mbo(mbo);
 490         return 0;
 491 }
 492
 493 static struct most_aim aim = {
 494         .name = "networking",
 495         .probe_channel = aim_probe_channel,
 496         .disconnect_channel = aim_disconnect_channel,
 497         .tx_completion = aim_resume_tx_channel,
 498         .rx_completion = aim_rx_data,
 499 };
 500
 501 static int __init most_net_init(void)
 502 {
 503         pr_info("most_net_init()\n");
 504         spin_lock_init(&list_lock);
 505         return most_register_aim(&aim);
 506 }
 507
 508 static void __exit most_net_exit(void)
 509 {
 510         struct net_dev_context *nd, *tmp;
 511
 512         spin_lock(&list_lock);
 513         list_for_each_entry_safe(nd, tmp, &net_devices, list) {
 514                 list_del(&nd->list);
 515                 spin_unlock(&list_lock);
 516                 /*
 517                  * do not call most_stop_channel() here, because channels are
 518                  * going to be closed in ndo_stop() after unregister_netdev()
 519                  */
 520                 most_net_rm_netdev_safe(nd);
 521                 kfree(nd);
 522                 spin_lock(&list_lock);
 523         }
 524         spin_unlock(&list_lock);
 525
 526         most_deregister_aim(&aim);
 527         pr_info("most_net_exit()\n");
 528 }
 529
 530 /**
 531  * most_deliver_netinfo - callback for HDM to be informed about HW's MAC
 532  * @param iface - most interface instance
 533  * @param link_stat - link status
 534  * @param mac_addr - MAC address
 535  */
 536 void most_deliver_netinfo(struct most_interface *iface,
 537                           unsigned char link_stat, unsigned char *mac_addr)
 538 {
 539         struct net_dev_context *nd;
 540         struct net_device *dev;
 541
 542         pr_info("Received netinfo from %s\n", iface->description);
 543
 544         nd = get_net_dev_context(iface);
 545         if (!nd)
 546                 return;
 547
 548         dev = nd->dev;
 549         if (!dev)
 550                 return;
 551
 552         if (mac_addr)
 553                 memcpy(dev->dev_addr, mac_addr, ETH_ALEN);
 554
 555         if (nd->link_stat != link_stat) {
 556                 nd->link_stat = link_stat;
 557                 if (nd->link_stat)
 558                         netif_wake_queue(dev);
 559                 else
 560                         netif_stop_queue(dev);
 561         }
 562 }
 563 EXPORT_SYMBOL(most_deliver_netinfo);
 564
 565 module_init(most_net_init);
 566 module_exit(most_net_exit);
 567 MODULE_LICENSE("GPL");
 568 MODULE_AUTHOR("Andrey Shvetsov <andrey.shvetsov@k2l.de>");
 569 MODULE_DESCRIPTION("Networking Application Interface Module for MostCore");