net/ieee802154/6lowpan.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011, Siemens AG
   3  * written by Alexander Smirnov <alex.bluesman.smirnov@gmail.com>
   4  */
   5
   6 /*
   7  * Based on patches from Jon Smirl <jonsmirl@gmail.com>
   8  * Copyright (c) 2011 Jon Smirl <jonsmirl@gmail.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License version 2
  12  * as published by the Free Software Foundation.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  20  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  21  * 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  22  */
  23
  24 /* Jon's code is based on 6lowpan implementation for Contiki which is:
  25  * Copyright (c) 2008, Swedish Institute of Computer Science.
  26  * All rights reserved.
  27  *
  28  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  29  * modification, are permitted provided that the following conditions
  30  * are met:
  31  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  32  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  33  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  34  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  35  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  36  * 3. Neither the name of the Institute nor the names of its contributors
  37  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  38  *    without specific prior written permission.
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE INSTITUTE AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  41  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  43  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE INSTITUTE OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  44  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  45  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  46  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  48  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  49  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  50  * SUCH DAMAGE.
  51  */
  52
  53 #define DEBUG
  54
  55 #include <linux/bitops.h>
  56 #include <linux/if_arp.h>
  57 #include <linux/module.h>
  58 #include <linux/moduleparam.h>
  59 #include <linux/netdevice.h>
  60 #include <net/af_ieee802154.h>
  61 #include <net/ieee802154.h>
  62 #include <net/ieee802154_netdev.h>
  63 #include <net/ipv6.h>
  64
  65 #include "6lowpan.h"
  66
  67 /* TTL uncompression values */
  68 static const u8 lowpan_ttl_values[] = {0, 1, 64, 255};
  69
  70 static LIST_HEAD(lowpan_devices);
  71
  72 /*
  73  * Uncompression of linklocal:
  74  *   0 -> 16 bytes from packet
  75  *   1 -> 2  bytes from prefix - bunch of zeroes and 8 from packet
  76  *   2 -> 2  bytes from prefix - zeroes + 2 from packet
  77  *   3 -> 2  bytes from prefix - infer 8 bytes from lladdr
  78  *
  79  *  NOTE: => the uncompress function does change 0xf to 0x10
  80  *  NOTE: 0x00 => no-autoconfig => unspecified
  81  */
  82 static const u8 lowpan_unc_llconf[] = {0x0f, 0x28, 0x22, 0x20};
  83
  84 /*
  85  * Uncompression of ctx-based:
  86  *   0 -> 0 bits  from packet [unspecified / reserved]
  87  *   1 -> 8 bytes from prefix - bunch of zeroes and 8 from packet
  88  *   2 -> 8 bytes from prefix - zeroes + 2 from packet
  89  *   3 -> 8 bytes from prefix - infer 8 bytes from lladdr
  90  */
  91 static const u8 lowpan_unc_ctxconf[] = {0x00, 0x88, 0x82, 0x80};
  92
  93 /*
  94  * Uncompression of ctx-base
  95  *   0 -> 0 bits from packet
  96  *   1 -> 2 bytes from prefix - bunch of zeroes 5 from packet
  97  *   2 -> 2 bytes from prefix - zeroes + 3 from packet
  98  *   3 -> 2 bytes from prefix - infer 1 bytes from lladdr
  99  */
 100 static const u8 lowpan_unc_mxconf[] = {0x0f, 0x25, 0x23, 0x21};
 101
 102 /* Link local prefix */
 103 static const u8 lowpan_llprefix[] = {0xfe, 0x80};
 104
 105 /* private device info */
 106 struct lowpan_dev_info {
 107         struct net_device       *real_dev; /* real WPAN device ptr */
 108         struct mutex            dev_list_mtx; /* mutex for list ops */
 109 };
 110
 111 struct lowpan_dev_record {
 112         struct net_device *ldev;
 113         struct list_head list;
 114 };
 115
 116 static inline struct
 117 lowpan_dev_info *lowpan_dev_info(const struct net_device *dev)
 118 {
 119         return netdev_priv(dev);
 120 }
 121
 122 static inline void lowpan_address_flip(u8 *src, u8 *dest)
 123 {
 124         int i;
 125         for (i = 0; i < IEEE802154_ADDR_LEN; i++)
 126                 (dest)[IEEE802154_ADDR_LEN - i - 1] = (src)[i];
 127 }
 128
 129 /* list of all 6lowpan devices, uses for package delivering */
 130 /* print data in line */
 131 static inline void lowpan_raw_dump_inline(const char *caller, char *msg,
 132                                    unsigned char *buf, int len)
 133 {
 134 #ifdef DEBUG
 135         if (msg)
 136                 pr_debug("(%s) %s: ", caller, msg);
 137         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "", DUMP_PREFIX_NONE,
 138                        16, 1, buf, len, false);
 139 #endif /* DEBUG */
 140 }
 141
 142 /*
 143  * print data in a table format:
 144  *
 145  * addr: xx xx xx xx xx xx
 146  * addr: xx xx xx xx xx xx
 147  * ...
 148  */
 149 static inline void lowpan_raw_dump_table(const char *caller, char *msg,
 150                                    unsigned char *buf, int len)
 151 {
 152 #ifdef DEBUG
 153         if (msg)
 154                 pr_debug("(%s) %s:\n", caller, msg);
 155         print_hex_dump(KERN_DEBUG, "\t", DUMP_PREFIX_OFFSET,
 156                        16, 1, buf, len, false);
 157 #endif /* DEBUG */
 158 }
 159
 160 static u8
 161 lowpan_compress_addr_64(u8 **hc06_ptr, u8 shift, const struct in6_addr *ipaddr,
 162                  const unsigned char *lladdr)
 163 {
 164         u8 val = 0;
 165
 166         if (is_addr_mac_addr_based(ipaddr, lladdr))
 167                 val = 3; /* 0-bits */
 168         else if (lowpan_is_iid_16_bit_compressable(ipaddr)) {
 169                 /* compress IID to 16 bits xxxx::XXXX */
 170                 memcpy(*hc06_ptr, &ipaddr->s6_addr16[7], 2);
 171                 *hc06_ptr += 2;
 172                 val = 2; /* 16-bits */
 173         } else {
 174                 /* do not compress IID => xxxx::IID */
 175                 memcpy(*hc06_ptr, &ipaddr->s6_addr16[4], 8);
 176                 *hc06_ptr += 8;
 177                 val = 1; /* 64-bits */
 178         }
 179
 180         return rol8(val, shift);
 181 }
 182
 183 static void
 184 lowpan_uip_ds6_set_addr_iid(struct in6_addr *ipaddr, unsigned char *lladdr)
 185 {
 186         memcpy(&ipaddr->s6_addr[8], lladdr, IEEE802154_ALEN);
 187         /* second bit-flip (Universe/Local) is done according RFC2464 */
 188         ipaddr->s6_addr[8] ^= 0x02;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Uncompress addresses based on a prefix and a postfix with zeroes in
 193  * between. If the postfix is zero in length it will use the link address
 194  * to configure the IP address (autoconf style).
 195  * pref_post_count takes a byte where the first nibble specify prefix count
 196  * and the second postfix count (NOTE: 15/0xf => 16 bytes copy).
 197  */
 198 static int
 199 lowpan_uncompress_addr(struct sk_buff *skb, struct in6_addr *ipaddr,
 200         u8 const *prefix, u8 pref_post_count, unsigned char *lladdr)
 201 {
 202         u8 prefcount = pref_post_count >> 4;
 203         u8 postcount = pref_post_count & 0x0f;
 204
 205         /* full nibble 15 => 16 */
 206         prefcount = (prefcount == 15 ? 16 : prefcount);
 207         postcount = (postcount == 15 ? 16 : postcount);
 208
 209         if (lladdr)
 210                 lowpan_raw_dump_inline(__func__, "linklocal address",
 211                                                 lladdr, IEEE802154_ALEN);
 212         if (prefcount > 0)
 213                 memcpy(ipaddr, prefix, prefcount);
 214
 215         if (prefcount + postcount < 16)
 216                 memset(&ipaddr->s6_addr[prefcount], 0,
 217                                         16 - (prefcount + postcount));
 218
 219         if (postcount > 0) {
 220                 memcpy(&ipaddr->s6_addr[16 - postcount], skb->data, postcount);
 221                 skb_pull(skb, postcount);
 222         } else if (prefcount > 0) {
 223                 if (lladdr == NULL)
 224                         return -EINVAL;
 225
 226                 /* no IID based configuration if no prefix and no data */
 227                 lowpan_uip_ds6_set_addr_iid(ipaddr, lladdr);
 228         }
 229
 230         pr_debug("(%s): uncompressing %d + %d => ", __func__, prefcount,
 231                                                                 postcount);
 232         lowpan_raw_dump_inline(NULL, NULL, ipaddr->s6_addr, 16);
 233
 234         return 0;
 235 }
 236
 237 static u8 lowpan_fetch_skb_u8(struct sk_buff *skb)
 238 {
 239         u8 ret;
 240
 241         ret = skb->data[0];
 242         skb_pull(skb, 1);
 243
 244         return ret;
 245 }
 246
 247 static int lowpan_header_create(struct sk_buff *skb,
 248                            struct net_device *dev,
 249                            unsigned short type, const void *_daddr,
 250                            const void *_saddr, unsigned len)
 251 {
 252         u8 tmp, iphc0, iphc1, *hc06_ptr;
 253         struct ipv6hdr *hdr;
 254         const u8 *saddr = _saddr;
 255         const u8 *daddr = _daddr;
 256         u8 *head;
 257         struct ieee802154_addr sa, da;
 258
 259         if (type != ETH_P_IPV6)
 260                 return 0;
 261                 /* TODO:
 262                  * if this package isn't ipv6 one, where should it be routed?
 263                  */
 264         head = kzalloc(100, GFP_KERNEL);
 265         if (head == NULL)
 266                 return -ENOMEM;
 267
 268         hdr = ipv6_hdr(skb);
 269         hc06_ptr = head + 2;
 270
 271         pr_debug("(%s): IPv6 header dump:\n\tversion = %d\n\tlength  = %d\n"
 272                  "\tnexthdr = 0x%02x\n\thop_lim = %d\n", __func__,
 273                 hdr->version, ntohs(hdr->payload_len), hdr->nexthdr,
 274                 hdr->hop_limit);
 275
 276         lowpan_raw_dump_table(__func__, "raw skb network header dump",
 277                 skb_network_header(skb), sizeof(struct ipv6hdr));
 278
 279         if (!saddr)
 280                 saddr = dev->dev_addr;
 281
 282         lowpan_raw_dump_inline(__func__, "saddr", (unsigned char *)saddr, 8);
 283
 284         /*
 285          * As we copy some bit-length fields, in the IPHC encoding bytes,
 286          * we sometimes use |=
 287          * If the field is 0, and the current bit value in memory is 1,
 288          * this does not work. We therefore reset the IPHC encoding here
 289          */
 290         iphc0 = LOWPAN_DISPATCH_IPHC;
 291         iphc1 = 0;
 292
 293         /* TODO: context lookup */
 294
 295         lowpan_raw_dump_inline(__func__, "daddr", (unsigned char *)daddr, 8);
 296
 297         /*
 298          * Traffic class, flow label
 299          * If flow label is 0, compress it. If traffic class is 0, compress it
 300          * We have to process both in the same time as the offset of traffic
 301          * class depends on the presence of version and flow label
 302          */
 303
 304         /* hc06 format of TC is ECN | DSCP , original one is DSCP | ECN */
 305         tmp = (hdr->priority << 4) | (hdr->flow_lbl[0] >> 4);
 306         tmp = ((tmp & 0x03) << 6) | (tmp >> 2);
 307
 308         if (((hdr->flow_lbl[0] & 0x0F) == 0) &&
 309              (hdr->flow_lbl[1] == 0) && (hdr->flow_lbl[2] == 0)) {
 310                 /* flow label can be compressed */
 311                 iphc0 |= LOWPAN_IPHC_FL_C;
 312                 if ((hdr->priority == 0) &&
 313                    ((hdr->flow_lbl[0] & 0xF0) == 0)) {
 314                         /* compress (elide) all */
 315                         iphc0 |= LOWPAN_IPHC_TC_C;
 316                 } else {
 317                         /* compress only the flow label */
 318                         *hc06_ptr = tmp;
 319                         hc06_ptr += 1;
 320                 }
 321         } else {
 322                 /* Flow label cannot be compressed */
 323                 if ((hdr->priority == 0) &&
 324                    ((hdr->flow_lbl[0] & 0xF0) == 0)) {
 325                         /* compress only traffic class */
 326                         iphc0 |= LOWPAN_IPHC_TC_C;
 327                         *hc06_ptr = (tmp & 0xc0) | (hdr->flow_lbl[0] & 0x0F);
 328                         memcpy(hc06_ptr + 1, &hdr->flow_lbl[1], 2);
 329                         hc06_ptr += 3;
 330                 } else {
 331                         /* compress nothing */
 332                         memcpy(hc06_ptr, &hdr, 4);
 333                         /* replace the top byte with new ECN | DSCP format */
 334                         *hc06_ptr = tmp;
 335                         hc06_ptr += 4;
 336                 }
 337         }
 338
 339         /* NOTE: payload length is always compressed */
 340
 341         /* Next Header is compress if UDP */
 342         if (hdr->nexthdr == UIP_PROTO_UDP)
 343                 iphc0 |= LOWPAN_IPHC_NH_C;
 344
 345 /* TODO: next header compression */
 346
 347         if ((iphc0 & LOWPAN_IPHC_NH_C) == 0) {
 348                 *hc06_ptr = hdr->nexthdr;
 349                 hc06_ptr += 1;
 350         }
 351
 352         /*
 353          * Hop limit
 354          * if 1:   compress, encoding is 01
 355          * if 64:  compress, encoding is 10
 356          * if 255: compress, encoding is 11
 357          * else do not compress
 358          */
 359         switch (hdr->hop_limit) {
 360         case 1:
 361                 iphc0 |= LOWPAN_IPHC_TTL_1;
 362                 break;
 363         case 64:
 364                 iphc0 |= LOWPAN_IPHC_TTL_64;
 365                 break;
 366         case 255:
 367                 iphc0 |= LOWPAN_IPHC_TTL_255;
 368                 break;
 369         default:
 370                 *hc06_ptr = hdr->hop_limit;
 371                 break;
 372         }
 373
 374         /* source address compression */
 375         if (is_addr_unspecified(&hdr->saddr)) {
 376                 pr_debug("(%s): source address is unspecified, setting SAC\n",
 377                                                                 __func__);
 378                 iphc1 |= LOWPAN_IPHC_SAC;
 379         /* TODO: context lookup */
 380         } else if (is_addr_link_local(&hdr->saddr)) {
 381                 pr_debug("(%s): source address is link-local\n", __func__);
 382                 iphc1 |= lowpan_compress_addr_64(&hc06_ptr,
 383                                 LOWPAN_IPHC_SAM_BIT, &hdr->saddr, saddr);
 384         } else {
 385                 pr_debug("(%s): send the full source address\n", __func__);
 386                 memcpy(hc06_ptr, &hdr->saddr.s6_addr16[0], 16);
 387                 hc06_ptr += 16;
 388         }
 389
 390         /* destination address compression */
 391         if (is_addr_mcast(&hdr->daddr)) {
 392                 pr_debug("(%s): destination address is multicast", __func__);
 393                 iphc1 |= LOWPAN_IPHC_M;
 394                 if (lowpan_is_mcast_addr_compressable8(&hdr->daddr)) {
 395                         pr_debug("compressed to 1 octet\n");
 396                         iphc1 |= LOWPAN_IPHC_DAM_11;
 397                         /* use last byte */
 398                         *hc06_ptr = hdr->daddr.s6_addr[15];
 399                         hc06_ptr += 1;
 400                 } else if (lowpan_is_mcast_addr_compressable32(&hdr->daddr)) {
 401                         pr_debug("compressed to 4 octets\n");
 402                         iphc1 |= LOWPAN_IPHC_DAM_10;
 403                         /* second byte + the last three */
 404                         *hc06_ptr = hdr->daddr.s6_addr[1];
 405                         memcpy(hc06_ptr + 1, &hdr->daddr.s6_addr[13], 3);
 406                         hc06_ptr += 4;
 407                 } else if (lowpan_is_mcast_addr_compressable48(&hdr->daddr)) {
 408                         pr_debug("compressed to 6 octets\n");
 409                         iphc1 |= LOWPAN_IPHC_DAM_01;
 410                         /* second byte + the last five */
 411                         *hc06_ptr = hdr->daddr.s6_addr[1];
 412                         memcpy(hc06_ptr + 1, &hdr->daddr.s6_addr[11], 5);
 413                         hc06_ptr += 6;
 414                 } else {
 415                         pr_debug("using full address\n");
 416                         iphc1 |= LOWPAN_IPHC_DAM_00;
 417                         memcpy(hc06_ptr, &hdr->daddr.s6_addr[0], 16);
 418                         hc06_ptr += 16;
 419                 }
 420         } else {
 421                 pr_debug("(%s): destination address is unicast: ", __func__);
 422                 /* TODO: context lookup */
 423                 if (is_addr_link_local(&hdr->daddr)) {
 424                         pr_debug("destination address is link-local\n");
 425                         iphc1 |= lowpan_compress_addr_64(&hc06_ptr,
 426                                 LOWPAN_IPHC_DAM_BIT, &hdr->daddr, daddr);
 427                 } else {
 428                         pr_debug("using full address\n");
 429                         memcpy(hc06_ptr, &hdr->daddr.s6_addr16[0], 16);
 430                         hc06_ptr += 16;
 431                 }
 432         }
 433
 434         /* TODO: UDP header compression */
 435         /* TODO: Next Header compression */
 436
 437         head[0] = iphc0;
 438         head[1] = iphc1;
 439
 440         skb_pull(skb, sizeof(struct ipv6hdr));
 441         memcpy(skb_push(skb, hc06_ptr - head), head, hc06_ptr - head);
 442
 443         kfree(head);
 444
 445         lowpan_raw_dump_table(__func__, "raw skb data dump", skb->data,
 446                                 skb->len);
 447
 448         /*
 449          * NOTE1: I'm still unsure about the fact that compression and WPAN
 450          * header are created here and not later in the xmit. So wait for
 451          * an opinion of net maintainers.
 452          */
 453         /*
 454          * NOTE2: to be absolutely correct, we must derive PANid information
 455          * from MAC subif of the 'dev' and 'real_dev' network devices, but
 456          * this isn't implemented in mainline yet, so currently we assign 0xff
 457          */
 458         {
 459                 /* prepare wpan address data */
 460                 sa.addr_type = IEEE802154_ADDR_LONG;
 461                 sa.pan_id = 0xff;
 462
 463                 da.addr_type = IEEE802154_ADDR_LONG;
 464                 da.pan_id = 0xff;
 465
 466                 memcpy(&(da.hwaddr), daddr, 8);
 467                 memcpy(&(sa.hwaddr), saddr, 8);
 468
 469                 mac_cb(skb)->flags = IEEE802154_FC_TYPE_DATA;
 470                 return dev_hard_header(skb, lowpan_dev_info(dev)->real_dev,
 471                                 type, (void *)&da, (void *)&sa, skb->len);
 472         }
 473 }
 474
 475 static int lowpan_skb_deliver(struct sk_buff *skb, struct ipv6hdr *hdr)
 476 {
 477         struct sk_buff *new;
 478         struct lowpan_dev_record *entry;
 479         int stat = NET_RX_SUCCESS;
 480
 481         new = skb_copy_expand(skb, sizeof(struct ipv6hdr), skb_tailroom(skb),
 482                                                                 GFP_ATOMIC);
 483         kfree_skb(skb);
 484
 485         if (!new)
 486                 return -ENOMEM;
 487
 488         skb_push(new, sizeof(struct ipv6hdr));
 489         skb_reset_network_header(new);
 490         skb_copy_to_linear_data(new, hdr, sizeof(struct ipv6hdr));
 491
 492         new->protocol = htons(ETH_P_IPV6);
 493         new->pkt_type = PACKET_HOST;
 494
 495         rcu_read_lock();
 496         list_for_each_entry_rcu(entry, &lowpan_devices, list)
 497                 if (lowpan_dev_info(entry->ldev)->real_dev == new->dev) {
 498                         skb = skb_copy(new, GFP_ATOMIC);
 499                         if (!skb) {
 500                                 stat = -ENOMEM;
 501                                 break;
 502                         }
 503
 504                         skb->dev = entry->ldev;
 505                         stat = netif_rx(skb);
 506                 }
 507         rcu_read_unlock();
 508
 509         kfree_skb(new);
 510
 511         return stat;
 512 }
 513
 514 static int
 515 lowpan_process_data(struct sk_buff *skb)
 516 {
 517         struct ipv6hdr hdr;
 518         u8 tmp, iphc0, iphc1, num_context = 0;
 519         u8 *_saddr, *_daddr;
 520         int err;
 521
 522         lowpan_raw_dump_table(__func__, "raw skb data dump", skb->data,
 523                                 skb->len);
 524         /* at least two bytes will be used for the encoding */
 525         if (skb->len < 2)
 526                 goto drop;
 527         iphc0 = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 528         iphc1 = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 529
 530         _saddr = mac_cb(skb)->sa.hwaddr;
 531         _daddr = mac_cb(skb)->da.hwaddr;
 532
 533         pr_debug("(%s): iphc0 = %02x, iphc1 = %02x\n", __func__, iphc0, iphc1);
 534
 535         /* another if the CID flag is set */
 536         if (iphc1 & LOWPAN_IPHC_CID) {
 537                 pr_debug("(%s): CID flag is set, increase header with one\n",
 538                                                                 __func__);
 539                 if (!skb->len)
 540                         goto drop;
 541                 num_context = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 542         }
 543
 544         hdr.version = 6;
 545
 546         /* Traffic Class and Flow Label */
 547         switch ((iphc0 & LOWPAN_IPHC_TF) >> 3) {
 548         /*
 549          * Traffic Class and FLow Label carried in-line
 550          * ECN + DSCP + 4-bit Pad + Flow Label (4 bytes)
 551          */
 552         case 0: /* 00b */
 553                 if (!skb->len)
 554                         goto drop;
 555                 tmp = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 556                 memcpy(&hdr.flow_lbl, &skb->data[0], 3);
 557                 skb_pull(skb, 3);
 558                 hdr.priority = ((tmp >> 2) & 0x0f);
 559                 hdr.flow_lbl[0] = ((tmp >> 2) & 0x30) | (tmp << 6) |
 560                                         (hdr.flow_lbl[0] & 0x0f);
 561                 break;
 562         /*
 563          * Traffic class carried in-line
 564          * ECN + DSCP (1 byte), Flow Label is elided
 565          */
 566         case 2: /* 10b */
 567                 if (!skb->len)
 568                         goto drop;
 569                 tmp = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 570                 hdr.priority = ((tmp >> 2) & 0x0f);
 571                 hdr.flow_lbl[0] = ((tmp << 6) & 0xC0) | ((tmp >> 2) & 0x30);
 572                 hdr.flow_lbl[1] = 0;
 573                 hdr.flow_lbl[2] = 0;
 574                 break;
 575         /*
 576          * Flow Label carried in-line
 577          * ECN + 2-bit Pad + Flow Label (3 bytes), DSCP is elided
 578          */
 579         case 1: /* 01b */
 580                 if (!skb->len)
 581                         goto drop;
 582                 tmp = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 583                 hdr.flow_lbl[0] = (skb->data[0] & 0x0F) | ((tmp >> 2) & 0x30);
 584                 memcpy(&hdr.flow_lbl[1], &skb->data[0], 2);
 585                 skb_pull(skb, 2);
 586                 break;
 587         /* Traffic Class and Flow Label are elided */
 588         case 3: /* 11b */
 589                 hdr.priority = 0;
 590                 hdr.flow_lbl[0] = 0;
 591                 hdr.flow_lbl[1] = 0;
 592                 hdr.flow_lbl[2] = 0;
 593                 break;
 594         default:
 595                 break;
 596         }
 597
 598         /* Next Header */
 599         if ((iphc0 & LOWPAN_IPHC_NH_C) == 0) {
 600                 /* Next header is carried inline */
 601                 if (!skb->len)
 602                         goto drop;
 603                 hdr.nexthdr = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 604                 pr_debug("(%s): NH flag is set, next header is carried "
 605                          "inline: %02x\n", __func__, hdr.nexthdr);
 606         }
 607
 608         /* Hop Limit */
 609         if ((iphc0 & 0x03) != LOWPAN_IPHC_TTL_I)
 610                 hdr.hop_limit = lowpan_ttl_values[iphc0 & 0x03];
 611         else {
 612                 if (!skb->len)
 613                         goto drop;
 614                 hdr.hop_limit = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 615         }
 616
 617         /* Extract SAM to the tmp variable */
 618         tmp = ((iphc1 & LOWPAN_IPHC_SAM) >> LOWPAN_IPHC_SAM_BIT) & 0x03;
 619
 620         /* Source address uncompression */
 621         pr_debug("(%s): source address stateless compression\n", __func__);
 622         err = lowpan_uncompress_addr(skb, &hdr.saddr, lowpan_llprefix,
 623                                 lowpan_unc_llconf[tmp], skb->data);
 624         if (err)
 625                 goto drop;
 626
 627         /* Extract DAM to the tmp variable */
 628         tmp = ((iphc1 & LOWPAN_IPHC_DAM_11) >> LOWPAN_IPHC_DAM_BIT) & 0x03;
 629
 630         /* check for Multicast Compression */
 631         if (iphc1 & LOWPAN_IPHC_M) {
 632                 if (iphc1 & LOWPAN_IPHC_DAC) {
 633                         pr_debug("(%s): destination address context-based "
 634                                  "multicast compression\n", __func__);
 635                         /* TODO: implement this */
 636                 } else {
 637                         u8 prefix[] = {0xff, 0x02};
 638
 639                         pr_debug("(%s): destination address non-context-based"
 640                                  " multicast compression\n", __func__);
 641                         if (0 < tmp && tmp < 3) {
 642                                 if (!skb->len)
 643                                         goto drop;
 644                                 else
 645                                         prefix[1] = lowpan_fetch_skb_u8(skb);
 646                         }
 647
 648                         err = lowpan_uncompress_addr(skb, &hdr.daddr, prefix,
 649                                         lowpan_unc_mxconf[tmp], NULL);
 650                         if (err)
 651                                 goto drop;
 652                 }
 653         } else {
 654                 pr_debug("(%s): destination address stateless compression\n",
 655                                                                 __func__);
 656                 err = lowpan_uncompress_addr(skb, &hdr.daddr, lowpan_llprefix,
 657                                 lowpan_unc_llconf[tmp], skb->data);
 658                 if (err)
 659                         goto drop;
 660         }
 661
 662         /* TODO: UDP header parse */
 663
 664         /* Not fragmented package */
 665         hdr.payload_len = htons(skb->len);
 666
 667         pr_debug("(%s): skb headroom size = %d, data length = %d\n", __func__,
 668                                                 skb_headroom(skb), skb->len);
 669
 670         pr_debug("(%s): IPv6 header dump:\n\tversion = %d\n\tlength  = %d\n\t"
 671                  "nexthdr = 0x%02x\n\thop_lim = %d\n", __func__, hdr.version,
 672                  ntohs(hdr.payload_len), hdr.nexthdr, hdr.hop_limit);
 673
 674         lowpan_raw_dump_table(__func__, "raw header dump", (u8 *)&hdr,
 675                                                         sizeof(hdr));
 676         return lowpan_skb_deliver(skb, &hdr);
 677 drop:
 678         kfree_skb(skb);
 679         return -EINVAL;
 680 }
 681
 682 static int lowpan_set_address(struct net_device *dev, void *p)
 683 {
 684         struct sockaddr *sa = p;
 685
 686         if (netif_running(dev))
 687                 return -EBUSY;
 688
 689         /* TODO: validate addr */
 690         memcpy(dev->dev_addr, sa->sa_data, dev->addr_len);
 691
 692         return 0;
 693 }
 694
 695 static netdev_tx_t lowpan_xmit(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 696 {
 697         int err = 0;
 698
 699         pr_debug("(%s): package xmit\n", __func__);
 700
 701         skb->dev = lowpan_dev_info(dev)->real_dev;
 702         if (skb->dev == NULL) {
 703                 pr_debug("(%s) ERROR: no real wpan device found\n", __func__);
 704                 dev_kfree_skb(skb);
 705         } else
 706                 err = dev_queue_xmit(skb);
 707
 708         return (err < 0 ? NETDEV_TX_BUSY : NETDEV_TX_OK);
 709 }
 710
 711 static void lowpan_dev_free(struct net_device *dev)
 712 {
 713         dev_put(lowpan_dev_info(dev)->real_dev);
 714         free_netdev(dev);
 715 }
 716
 717 static struct header_ops lowpan_header_ops = {
 718         .create = lowpan_header_create,
 719 };
 720
 721 static const struct net_device_ops lowpan_netdev_ops = {
 722         .ndo_start_xmit         = lowpan_xmit,
 723         .ndo_set_mac_address    = lowpan_set_address,
 724 };
 725
 726 static void lowpan_setup(struct net_device *dev)
 727 {
 728         pr_debug("(%s)\n", __func__);
 729
 730         dev->addr_len           = IEEE802154_ADDR_LEN;
 731         memset(dev->broadcast, 0xff, IEEE802154_ADDR_LEN);
 732         dev->type               = ARPHRD_IEEE802154;
 733         dev->features           = NETIF_F_NO_CSUM;
 734         /* Frame Control + Sequence Number + Address fields + Security Header */
 735         dev->hard_header_len    = 2 + 1 + 20 + 14;
 736         dev->needed_tailroom    = 2; /* FCS */
 737         dev->mtu                = 1281;
 738         dev->tx_queue_len       = 0;
 739         dev->flags              = IFF_NOARP | IFF_BROADCAST;
 740         dev->watchdog_timeo     = 0;
 741
 742         dev->netdev_ops         = &lowpan_netdev_ops;
 743         dev->header_ops         = &lowpan_header_ops;
 744         dev->destructor         = lowpan_dev_free;
 745 }
 746
 747 static int lowpan_validate(struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 748 {
 749         pr_debug("(%s)\n", __func__);
 750
 751         if (tb[IFLA_ADDRESS]) {
 752                 if (nla_len(tb[IFLA_ADDRESS]) != IEEE802154_ADDR_LEN)
 753                         return -EINVAL;
 754         }
 755         return 0;
 756 }
 757
 758 static int lowpan_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev,
 759         struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
 760 {
 761         if (!netif_running(dev))
 762                 goto drop;
 763
 764         if (dev->type != ARPHRD_IEEE802154)
 765                 goto drop;
 766
 767         /* check that it's our buffer */
 768         if ((skb->data[0] & 0xe0) == 0x60)
 769                 lowpan_process_data(skb);
 770
 771         return NET_RX_SUCCESS;
 772
 773 drop:
 774         kfree_skb(skb);
 775         return NET_RX_DROP;
 776 }
 777
 778 static int lowpan_newlink(struct net *src_net, struct net_device *dev,
 779                           struct nlattr *tb[], struct nlattr *data[])
 780 {
 781         struct net_device *real_dev;
 782         struct lowpan_dev_record *entry;
 783
 784         pr_debug("(%s)\n", __func__);
 785
 786         if (!tb[IFLA_LINK])
 787                 return -EINVAL;
 788         /* find and hold real wpan device */
 789         real_dev = dev_get_by_index(src_net, nla_get_u32(tb[IFLA_LINK]));
 790         if (!real_dev)
 791                 return -ENODEV;
 792
 793         lowpan_dev_info(dev)->real_dev = real_dev;
 794         mutex_init(&lowpan_dev_info(dev)->dev_list_mtx);
 795
 796         entry = kzalloc(sizeof(struct lowpan_dev_record), GFP_KERNEL);
 797         if (!entry) {
 798                 dev_put(real_dev);
 799                 lowpan_dev_info(dev)->real_dev = NULL;
 800                 return -ENOMEM;
 801         }
 802
 803         entry->ldev = dev;
 804
 805         mutex_lock(&lowpan_dev_info(dev)->dev_list_mtx);
 806         INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
 807         list_add_tail(&entry->list, &lowpan_devices);
 808         mutex_unlock(&lowpan_dev_info(dev)->dev_list_mtx);
 809
 810         register_netdevice(dev);
 811
 812         return 0;
 813 }
 814
 815 static void lowpan_dellink(struct net_device *dev, struct list_head *head)
 816 {
 817         struct lowpan_dev_info *lowpan_dev = lowpan_dev_info(dev);
 818         struct net_device *real_dev = lowpan_dev->real_dev;
 819         struct lowpan_dev_record *entry;
 820         struct lowpan_dev_record *tmp;
 821
 822         ASSERT_RTNL();
 823
 824         mutex_lock(&lowpan_dev_info(dev)->dev_list_mtx);
 825         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &lowpan_devices, list) {
 826                 if (entry->ldev == dev) {
 827                         list_del(&entry->list);
 828                         kfree(entry);
 829                 }
 830         }
 831         mutex_unlock(&lowpan_dev_info(dev)->dev_list_mtx);
 832
 833         mutex_destroy(&lowpan_dev_info(dev)->dev_list_mtx);
 834
 835         unregister_netdevice_queue(dev, head);
 836
 837         dev_put(real_dev);
 838 }
 839
 840 static struct rtnl_link_ops lowpan_link_ops __read_mostly = {
 841         .kind           = "lowpan",
 842         .priv_size      = sizeof(struct lowpan_dev_info),
 843         .setup          = lowpan_setup,
 844         .newlink        = lowpan_newlink,
 845         .dellink        = lowpan_dellink,
 846         .validate       = lowpan_validate,
 847 };
 848
 849 static inline int __init lowpan_netlink_init(void)
 850 {
 851         return rtnl_link_register(&lowpan_link_ops);
 852 }
 853
 854 static inline void __init lowpan_netlink_fini(void)
 855 {
 856         rtnl_link_unregister(&lowpan_link_ops);
 857 }
 858
 859 static struct packet_type lowpan_packet_type = {
 860         .type = __constant_htons(ETH_P_IEEE802154),
 861         .func = lowpan_rcv,
 862 };
 863
 864 static int __init lowpan_init_module(void)
 865 {
 866         int err = 0;
 867
 868         pr_debug("(%s)\n", __func__);
 869
 870         err = lowpan_netlink_init();
 871         if (err < 0)
 872                 goto out;
 873
 874         dev_add_pack(&lowpan_packet_type);
 875 out:
 876         return err;
 877 }
 878
 879 static void __exit lowpan_cleanup_module(void)
 880 {
 881         pr_debug("(%s)\n", __func__);
 882
 883         lowpan_netlink_fini();
 884
 885         dev_remove_pack(&lowpan_packet_type);
 886 }
 887
 888 module_init(lowpan_init_module);
 889 module_exit(lowpan_cleanup_module);
 890 MODULE_LICENSE("GPL");
 891 MODULE_ALIAS_RTNL_LINK("lowpan");