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