src/can/can-bus-dev.cpp

   1 /*
   2 * Copyright (C) 2015, 2016, 2017 "IoT.bzh"
   3 * Author "Romain Forlot" <romain.forlot@iot.bzh>
   4 * Author "Loïc Collignon" <loic.collignon@iot.bzh>
   5 *
   6 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   7 * you may not use this file except in compliance with the License.
   8 * You may obtain a copy of the License at
   9 *
  10 *       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  11 *
  12 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  13 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  14 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  15 * See the License for the specific language governing permissions and
  16 * limitations under the License.
  17 */
  18
  19
  20 #include <unistd.h>
  21 #include <string.h>
  22 #include <net/if.h>
  23 #include <sys/ioctl.h>
  24 #include <linux/can/raw.h>
  25
  26 #include <mutex>
  27
  28 #include "can-bus-dev.hpp"
  29
  30 #include "can-bus.hpp"
  31 #include "can-message.hpp"
  32 #include "../low-can-binding.hpp"
  33
  34 /// @brief Class constructor
  35 /// @param dev_name String representing the device name into the linux /dev tree
  36 can_bus_dev_t::can_bus_dev_t(const std::string& dev_name, int32_t address)
  37         : device_name_{dev_name}, address_{address}
  38 {}
  39
  40 std::string can_bus_dev_t::get_device_name() const
  41 {
  42         return device_name_;
  43 }
  44
  45 /// @brief Open the can socket and returning it
  46 /// @return -1 if something wrong.
  47 int can_bus_dev_t::open()
  48 {
  49         const int canfd_on = 1;
  50         const int timestamp_on = 1;
  51         struct ifreq ifr;
  52         struct timeval timeout;
  53
  54         DEBUG(binder_interface, "CAN Handler socket : %d", can_socket_.socket());
  55         if (can_socket_)
  56                 return 0;
  57
  58         can_socket_.open(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
  59         if (can_socket_)
  60         {
  61                 DEBUG(binder_interface, "CAN Handler socket correctly initialized : %d", can_socket_.socket());
  62
  63                 // Set timeout for read
  64                 can_socket_.setopt(SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)&timeout, sizeof(timeout));
  65
  66                 // Set timestamp for receveid frame
  67                 if (can_socket_.setopt(SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMP, &timestamp_on, sizeof(timestamp_on)) < 0)
  68                         WARNING(binder_interface, "setsockopt SO_TIMESTAMP error: %s", ::strerror(errno));
  69                 DEBUG(binder_interface, "Switch CAN Handler socket to use fd mode");
  70
  71                 // try to switch the socket into CAN_FD mode
  72                 if (can_socket_.setopt(SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FD_FRAMES, &canfd_on, sizeof(canfd_on)) < 0)
  73                 {
  74                         NOTICE(binder_interface, "Can not switch into CAN Extended frame format.");
  75                         is_fdmode_on_ = false;
  76                 }
  77                 else
  78                 {
  79                         DEBUG(binder_interface, "Correctly set up CAN socket to use FD frames.");
  80                         is_fdmode_on_ = true;
  81                 }
  82
  83                 // Attempts to open a socket to CAN bus
  84                 ::strcpy(ifr.ifr_name, device_name_.c_str());
  85                 DEBUG(binder_interface, "ifr_name is : %s", ifr.ifr_name);
  86                 if(::ioctl(can_socket_.socket(), SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0)
  87                 {
  88                         ERROR(binder_interface, "ioctl failed. Error was : %s", strerror(errno));
  89                 }
  90                 else
  91                 {
  92                         txAddress_.can_family = AF_CAN;
  93                         txAddress_.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
  94
  95                         // And bind it to txAddress
  96                         DEBUG(binder_interface, "Bind the socket");
  97                         if (can_socket_.bind((struct sockaddr *)&txAddress_, sizeof(txAddress_)) < 0)
  98                                 ERROR(binder_interface, "Bind failed. %s", strerror(errno));
  99                         else return 0;
 100                 }
 101                 close();
 102         }
 103         else ERROR(binder_interface, "socket could not be created. Error was : %s", ::strerror(errno));
 104         return -1;
 105 }
 106
 107 /// @brief Close the bus.
 108 int can_bus_dev_t::close()
 109 {
 110         return can_socket_.close();
 111 }
 112
 113 /// @brief Read the can socket and retrieve canfd_frame
 114 can_message_t can_bus_dev_t::read()
 115 {
 116         ssize_t nbytes;
 117         struct canfd_frame cfd;
 118
 119         // Test that socket is really opened
 120         if (can_socket_)
 121         {
 122                 ERROR(binder_interface, "read_can: Socket unavailable. Closing thread.");
 123                 is_running_ = false;
 124         }
 125
 126         nbytes = ::read(can_socket_.socket(), &cfd, CANFD_MTU);
 127
 128         // if we did not fit into CAN sized messages then stop_reading.
 129         if (nbytes != CANFD_MTU && nbytes != CAN_MTU)
 130         {
 131                 if (errno == ENETDOWN)
 132                         ERROR(binder_interface, "read: %s CAN device down", device_name_.c_str());
 133                 ERROR(binder_interface, "read: Incomplete CAN(FD) frame");
 134                 ::memset(&cfd, 0, sizeof(cfd));
 135         }
 136
 137         DEBUG(binder_interface, "read: Found id: %X, length: %X, data %02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X", cfd.can_id, cfd.len,
 138                                                         cfd.data[0], cfd.data[1], cfd.data[2], cfd.data[3], cfd.data[4], cfd.data[5], cfd.data[6], cfd.data[7]);
 139         return can_message_t::convert_from_canfd_frame(cfd, nbytes);
 140 }
 141
 142 /// @brief start reading threads and set flag is_running_
 143 /// @param[in] can_bus reference can_bus_t. it will be passed to the thread to allow using can_bus_t queue.
 144 void can_bus_dev_t::start_reading(can_bus_t& can_bus)
 145 {
 146         DEBUG(binder_interface, "Launching reading thread");
 147         is_running_ = true;
 148         th_reading_ = std::thread(&can_bus_dev_t::can_reader, this, std::ref(can_bus));
 149         if(!th_reading_.joinable())
 150                 is_running_ = false;
 151 }
 152
 153 /// @brief stop the reading thread setting flag is_running_ to false and and wait that the thread finish its job.
 154 void can_bus_dev_t::stop_reading()
 155 {
 156         is_running_ = false;
 157 }
 158
 159 /// @brief Thread function used to read the can socket.
 160 /// @param[in] can_bus object to be used to read the can socket
 161 void can_bus_dev_t::can_reader(can_bus_t& can_bus)
 162 {
 163         while(is_running_)
 164         {
 165                 can_message_t msg = read();
 166                 {
 167                         std::lock_guard<std::mutex> can_message_lock(can_bus.get_can_message_mutex());
 168                         can_bus.push_new_can_message(msg);
 169                 }
 170                 can_bus.get_new_can_message_cv().notify_one();
 171         }
 172 }
 173
 174 /// @brief Send a can message from a can_message_t object.
 175 /// @param[in] can_msg the can message object to send
 176 int can_bus_dev_t::send(can_message_t& can_msg)
 177 {
 178         ssize_t nbytes;
 179         canfd_frame f;
 180
 181         f = can_msg.convert_to_canfd_frame();
 182
 183         if(can_socket_.socket())
 184         {
 185                 nbytes = ::sendto(can_socket_.socket(), &f, sizeof(struct canfd_frame), 0,
 186                         (struct sockaddr*)&txAddress_, sizeof(txAddress_));
 187                 if (nbytes == -1)
 188                 {
 189                         ERROR(binder_interface, "send_can_message: Sending CAN frame failed.");
 190                         return -1;
 191                 }
 192                 return (int)nbytes;
 193         }
 194         else
 195         {
 196                 ERROR(binder_interface, "send_can_message: socket not initialized. Attempt to reopen can device socket.");
 197                 open();
 198         }
 199         return 0;
 200 }
 201
 202 /// @brief Send a can message from a can_message_t object.
 203 /// @param[in] can bus used to send the message
 204 /// @param[in] can_msg the can message object to send
 205 bool can_bus_dev_t::shims_send(const uint32_t arbitration_id, const uint8_t* data, const uint8_t size)
 206 {
 207         ssize_t nbytes;
 208         canfd_frame f;
 209
 210         f.can_id = arbitration_id;
 211         f.len = size;
 212         ::memcpy(f.data, data, size);
 213
 214         if(can_socket_.socket())
 215         {
 216                 nbytes = ::sendto(can_socket_.socket(), &f, sizeof(struct canfd_frame), 0,
 217                         (struct sockaddr*)&txAddress_, sizeof(txAddress_));
 218                 if (nbytes == -1)
 219                 {
 220                         ERROR(binder_interface, "send_can_message: Sending CAN frame failed.");
 221                         return -1;
 222                 }
 223                 return (int)nbytes;
 224         }
 225         else
 226         {
 227                 ERROR(binder_interface, "send_can_message: socket not initialized. Attempt to reopen can device socket.");
 228                 open();
 229         }
 230         return 0;
 231 }