src/can/can-bus-dev.cpp

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   2 * Copyright (C) 2015, 2016, 2017 "IoT.bzh"
   3 * Author "Romain Forlot" <romain.forlot@iot.bzh>
   4 * Author "Loïc Collignon" <loic.collignon@iot.bzh>
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  10 *       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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  13 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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  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)
  37         : device_name_{dev_name}
  38 {
  39 }
  40
  41 /// @brief Open the can socket and returning it
  42 /// @return -1 if something wrong.
  43 int can_bus_dev_t::open()
  44 {
  45         const int canfd_on = 1;
  46         const int timestamp_on = 1;
  47         struct ifreq ifr;
  48         struct timeval timeout;
  49
  50         DEBUG(binder_interface, "CAN Handler socket : %d", can_socket_.socket());
  51         if (can_socket_)
  52                 return 0;
  53
  54         can_socket_.open(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW);
  55         if (can_socket_)
  56         {
  57                 DEBUG(binder_interface, "CAN Handler socket correctly initialized : %d", can_socket_.socket());
  58
  59                 // Set timeout for read
  60                 can_socket_.setopt(SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)&timeout, sizeof(timeout));
  61
  62                 // Set timestamp for receveid frame
  63                 if (can_socket_.setopt(SOL_SOCKET, SO_TIMESTAMP, &timestamp_on, sizeof(timestamp_on)) < 0)
  64                         WARNING(binder_interface, "setsockopt SO_TIMESTAMP error: %s", ::strerror(errno));
  65                 DEBUG(binder_interface, "Switch CAN Handler socket to use fd mode");
  66
  67                 // try to switch the socket into CAN_FD mode
  68                 if (can_socket_.setopt(SOL_CAN_RAW, CAN_RAW_FD_FRAMES, &canfd_on, sizeof(canfd_on)) < 0)
  69                 {
  70                         NOTICE(binder_interface, "Can not switch into CAN Extended frame format.");
  71                         is_fdmode_on_ = false;
  72                 }
  73                 else
  74                 {
  75                         DEBUG(binder_interface, "Correctly set up CAN socket to use FD frames.");
  76                         is_fdmode_on_ = true;
  77                 }
  78
  79                 // Attempts to open a socket to CAN bus
  80                 ::strcpy(ifr.ifr_name, device_name_.c_str());
  81                 DEBUG(binder_interface, "ifr_name is : %s", ifr.ifr_name);
  82                 if(::ioctl(can_socket_.socket(), SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0)
  83                 {
  84                         ERROR(binder_interface, "ioctl failed. Error was : %s", strerror(errno));
  85                 }
  86                 else
  87                 {
  88                         txAddress_.can_family = AF_CAN;
  89                         txAddress_.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
  90
  91                         // And bind it to txAddress
  92                         DEBUG(binder_interface, "Bind the socket");
  93                         if (can_socket_.bind((struct sockaddr *)&txAddress_, sizeof(txAddress_)) < 0)
  94                                 ERROR(binder_interface, "Bind failed. %s", strerror(errno));
  95                         else return 0;
  96                 }
  97                 close();
  98         }
  99         else ERROR(binder_interface, "socket could not be created. Error was : %s", ::strerror(errno));
 100         return -1;
 101 }
 102
 103 /// @brief Close the bus.
 104 int can_bus_dev_t::close()
 105 {
 106         return can_socket_.close();
 107 }
 108
 109 /// @brief Read the can socket and retrieve canfd_frame
 110 can_message_t can_bus_dev_t::read()
 111 {
 112         ssize_t nbytes;
 113         struct canfd_frame cfd;
 114
 115         // Test that socket is really opened
 116         if (can_socket_)
 117         {
 118                 ERROR(binder_interface, "read_can: Socket unavailable. Closing thread.");
 119                 is_running_ = false;
 120         }
 121
 122         nbytes = ::read(can_socket_.socket(), &cfd, CANFD_MTU);
 123
 124         // if we did not fit into CAN sized messages then stop_reading.
 125         if (nbytes != CANFD_MTU && nbytes != CAN_MTU)
 126         {
 127                 if (errno == ENETDOWN)
 128                         ERROR(binder_interface, "read: %s CAN device down", device_name_.c_str());
 129                 ERROR(binder_interface, "read: Incomplete CAN(FD) frame");
 130                 ::memset(&cfd, 0, sizeof(cfd));
 131         }
 132
 133         DEBUG(binder_interface, "read: Found id: %X, length: %X, data %02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X%02X", cfd.can_id, cfd.len,
 134                                                         cfd.data[0], cfd.data[1], cfd.data[2], cfd.data[3], cfd.data[4], cfd.data[5], cfd.data[6], cfd.data[7]);
 135         return can_message_t::convert_from_canfd_frame(cfd, nbytes);
 136 }
 137
 138 /// @brief start reading threads and set flag is_running_
 139 /// @param[in] can_bus reference can_bus_t. it will be passed to the thread to allow using can_bus_t queue.
 140 void can_bus_dev_t::start_reading(can_bus_t& can_bus)
 141 {
 142         DEBUG(binder_interface, "Launching reading thread");
 143         is_running_ = true;
 144         th_reading_ = std::thread(&can_bus_dev_t::can_reader, this, std::ref(can_bus));
 145         if(!th_reading_.joinable())
 146                 is_running_ = false;
 147 }
 148
 149 /// @brief stop the reading thread setting flag is_running_ to false and and wait that the thread finish its job.
 150 void can_bus_dev_t::stop_reading()
 151 {
 152         is_running_ = false;
 153 }
 154
 155 /// @brief Thread function used to read the can socket.
 156 /// @param[in] can_bus object to be used to read the can socket
 157 void can_bus_dev_t::can_reader(can_bus_t& can_bus)
 158 {
 159         while(is_running_)
 160         {
 161                 can_message_t msg = read();
 162                 {
 163                         std::lock_guard<std::mutex> can_message_lock(can_bus.get_can_message_mutex());
 164                         can_bus.push_new_can_message(msg);
 165                 }
 166                 can_bus.get_new_can_message_cv().notify_one();
 167         }
 168 }
 169
 170 /// @brief Send a can message from a can_message_t object.
 171 /// @param[in] can_msg the can message object to send
 172 int can_bus_dev_t::send(can_message_t& can_msg)
 173 {
 174         ssize_t nbytes;
 175         canfd_frame f;
 176
 177         f = can_msg.convert_to_canfd_frame();
 178
 179         if(can_socket_.socket())
 180         {
 181                 nbytes = ::sendto(can_socket_.socket(), &f, sizeof(struct canfd_frame), 0,
 182                         (struct sockaddr*)&txAddress_, sizeof(txAddress_));
 183                 if (nbytes == -1)
 184                 {
 185                         ERROR(binder_interface, "send_can_message: Sending CAN frame failed.");
 186                         return -1;
 187                 }
 188                 return (int)nbytes;
 189         }
 190         else
 191         {
 192                 ERROR(binder_interface, "send_can_message: socket not initialized. Attempt to reopen can device socket.");
 193                 open();
 194         }
 195         return 0;
 196 }
 197
 198 /// @brief Send a can message from a can_message_t object.
 199 /// @param[in] can bus used to send the message
 200 /// @param[in] can_msg the can message object to send
 201 bool can_bus_dev_t::shims_send(const uint32_t arbitration_id, const uint8_t* data, const uint8_t size)
 202 {
 203         ssize_t nbytes;
 204         canfd_frame f;
 205
 206         f.can_id = arbitration_id;
 207         f.len = size;
 208         ::memcpy(f.data, data, size);
 209
 210         if(can_socket_.socket())
 211         {
 212                 nbytes = ::sendto(can_socket_.socket(), &f, sizeof(struct canfd_frame), 0,
 213                         (struct sockaddr*)&txAddress_, sizeof(txAddress_));
 214                 if (nbytes == -1)
 215                 {
 216                         ERROR(binder_interface, "send_can_message: Sending CAN frame failed.");
 217                         return -1;
 218                 }
 219                 return (int)nbytes;
 220         }
 221         else
 222         {
 223                 ERROR(binder_interface, "send_can_message: socket not initialized. Attempt to reopen can device socket.");
 224                 open();
 225         }
 226         return 0;
 227 }