[POWERPC] spufs: Add support for SPU single stepping
[linux-2.6] / arch / powerpc / platforms / cell / spufs / inode.c
1 /*
2  * SPU file system
3  *
4  * (C) Copyright IBM Deutschland Entwicklung GmbH 2005
5  *
6  * Author: Arnd Bergmann <arndb@de.ibm.com>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  * the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11  * any later version.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * along with this program; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
21  */
22
23 #include <linux/file.h>
24 #include <linux/fs.h>
25 #include <linux/backing-dev.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/ioctl.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/mount.h>
30 #include <linux/namei.h>
31 #include <linux/pagemap.h>
32 #include <linux/poll.h>
33 #include <linux/slab.h>
34 #include <linux/parser.h>
35
36 #include <asm/prom.h>
37 #include <asm/semaphore.h>
38 #include <asm/spu.h>
39 #include <asm/spu_priv1.h>
40 #include <asm/uaccess.h>
41
42 #include "spufs.h"
43
44 static struct kmem_cache *spufs_inode_cache;
45 char *isolated_loader;
46
47 static struct inode *
48 spufs_alloc_inode(struct super_block *sb)
49 {
50         struct spufs_inode_info *ei;
51
52         ei = kmem_cache_alloc(spufs_inode_cache, GFP_KERNEL);
53         if (!ei)
54                 return NULL;
55
56         ei->i_gang = NULL;
57         ei->i_ctx = NULL;
58         ei->i_openers = 0;
59
60         return &ei->vfs_inode;
61 }
62
63 static void
64 spufs_destroy_inode(struct inode *inode)
65 {
66         kmem_cache_free(spufs_inode_cache, SPUFS_I(inode));
67 }
68
69 static void
70 spufs_init_once(void *p, struct kmem_cache * cachep, unsigned long flags)
71 {
72         struct spufs_inode_info *ei = p;
73
74         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
75 }
76
77 static struct inode *
78 spufs_new_inode(struct super_block *sb, int mode)
79 {
80         struct inode *inode;
81
82         inode = new_inode(sb);
83         if (!inode)
84                 goto out;
85
86         inode->i_mode = mode;
87         inode->i_uid = current->fsuid;
88         inode->i_gid = current->fsgid;
89         inode->i_blocks = 0;
90         inode->i_atime = inode->i_mtime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;
91 out:
92         return inode;
93 }
94
95 static int
96 spufs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
97 {
98         struct inode *inode = dentry->d_inode;
99
100         if ((attr->ia_valid & ATTR_SIZE) &&
101             (attr->ia_size != inode->i_size))
102                 return -EINVAL;
103         return inode_setattr(inode, attr);
104 }
105
106
107 static int
108 spufs_new_file(struct super_block *sb, struct dentry *dentry,
109                 const struct file_operations *fops, int mode,
110                 struct spu_context *ctx)
111 {
112         static struct inode_operations spufs_file_iops = {
113                 .setattr = spufs_setattr,
114         };
115         struct inode *inode;
116         int ret;
117
118         ret = -ENOSPC;
119         inode = spufs_new_inode(sb, S_IFREG | mode);
120         if (!inode)
121                 goto out;
122
123         ret = 0;
124         inode->i_op = &spufs_file_iops;
125         inode->i_fop = fops;
126         inode->i_private = SPUFS_I(inode)->i_ctx = get_spu_context(ctx);
127         d_add(dentry, inode);
128 out:
129         return ret;
130 }
131
132 static void
133 spufs_delete_inode(struct inode *inode)
134 {
135         struct spufs_inode_info *ei = SPUFS_I(inode);
136
137         if (ei->i_ctx)
138                 put_spu_context(ei->i_ctx);
139         if (ei->i_gang)
140                 put_spu_gang(ei->i_gang);
141         clear_inode(inode);
142 }
143
144 static void spufs_prune_dir(struct dentry *dir)
145 {
146         struct dentry *dentry, *tmp;
147
148         mutex_lock(&dir->d_inode->i_mutex);
149         list_for_each_entry_safe(dentry, tmp, &dir->d_subdirs, d_u.d_child) {
150                 spin_lock(&dcache_lock);
151                 spin_lock(&dentry->d_lock);
152                 if (!(d_unhashed(dentry)) && dentry->d_inode) {
153                         dget_locked(dentry);
154                         __d_drop(dentry);
155                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
156                         simple_unlink(dir->d_inode, dentry);
157                         spin_unlock(&dcache_lock);
158                         dput(dentry);
159                 } else {
160                         spin_unlock(&dentry->d_lock);
161                         spin_unlock(&dcache_lock);
162                 }
163         }
164         shrink_dcache_parent(dir);
165         mutex_unlock(&dir->d_inode->i_mutex);
166 }
167
168 /* Caller must hold parent->i_mutex */
169 static int spufs_rmdir(struct inode *parent, struct dentry *dir)
170 {
171         /* remove all entries */
172         spufs_prune_dir(dir);
173
174         return simple_rmdir(parent, dir);
175 }
176
177 static int spufs_fill_dir(struct dentry *dir, struct tree_descr *files,
178                           int mode, struct spu_context *ctx)
179 {
180         struct dentry *dentry, *tmp;
181         int ret;
182
183         while (files->name && files->name[0]) {
184                 ret = -ENOMEM;
185                 dentry = d_alloc_name(dir, files->name);
186                 if (!dentry)
187                         goto out;
188                 ret = spufs_new_file(dir->d_sb, dentry, files->ops,
189                                         files->mode & mode, ctx);
190                 if (ret)
191                         goto out;
192                 files++;
193         }
194         return 0;
195 out:
196         /*
197          * remove all children from dir. dir->inode is not set so don't
198          * just simply use spufs_prune_dir() and panic afterwards :)
199          * dput() looks like it will do the right thing:
200          * - dec parent's ref counter
201          * - remove child from parent's child list
202          * - free child's inode if possible
203          * - free child
204          */
205         list_for_each_entry_safe(dentry, tmp, &dir->d_subdirs, d_u.d_child) {
206                 dput(dentry);
207         }
208
209         shrink_dcache_parent(dir);
210         return ret;
211 }
212
213 static int spufs_dir_close(struct inode *inode, struct file *file)
214 {
215         struct spu_context *ctx;
216         struct inode *parent;
217         struct dentry *dir;
218         int ret;
219
220         dir = file->f_path.dentry;
221         parent = dir->d_parent->d_inode;
222         ctx = SPUFS_I(dir->d_inode)->i_ctx;
223
224         mutex_lock(&parent->i_mutex);
225         ret = spufs_rmdir(parent, dir);
226         mutex_unlock(&parent->i_mutex);
227         WARN_ON(ret);
228
229         /* We have to give up the mm_struct */
230         spu_forget(ctx);
231
232         return dcache_dir_close(inode, file);
233 }
234
235 const struct inode_operations spufs_dir_inode_operations = {
236         .lookup = simple_lookup,
237 };
238
239 const struct file_operations spufs_context_fops = {
240         .open           = dcache_dir_open,
241         .release        = spufs_dir_close,
242         .llseek         = dcache_dir_lseek,
243         .read           = generic_read_dir,
244         .readdir        = dcache_readdir,
245         .fsync          = simple_sync_file,
246 };
247 EXPORT_SYMBOL_GPL(spufs_context_fops);
248
249 static int
250 spufs_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, unsigned int flags,
251                 int mode)
252 {
253         int ret;
254         struct inode *inode;
255         struct spu_context *ctx;
256
257         ret = -ENOSPC;
258         inode = spufs_new_inode(dir->i_sb, mode | S_IFDIR);
259         if (!inode)
260                 goto out;
261
262         if (dir->i_mode & S_ISGID) {
263                 inode->i_gid = dir->i_gid;
264                 inode->i_mode &= S_ISGID;
265         }
266         ctx = alloc_spu_context(SPUFS_I(dir)->i_gang); /* XXX gang */
267         SPUFS_I(inode)->i_ctx = ctx;
268         if (!ctx)
269                 goto out_iput;
270
271         ctx->flags = flags;
272         inode->i_op = &spufs_dir_inode_operations;
273         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
274         if (flags & SPU_CREATE_NOSCHED)
275                 ret = spufs_fill_dir(dentry, spufs_dir_nosched_contents,
276                                          mode, ctx);
277         else
278                 ret = spufs_fill_dir(dentry, spufs_dir_contents, mode, ctx);
279
280         if (ret)
281                 goto out_free_ctx;
282
283         d_instantiate(dentry, inode);
284         dget(dentry);
285         dir->i_nlink++;
286         dentry->d_inode->i_nlink++;
287         goto out;
288
289 out_free_ctx:
290         spu_forget(ctx);
291         put_spu_context(ctx);
292 out_iput:
293         iput(inode);
294 out:
295         return ret;
296 }
297
298 static int spufs_context_open(struct dentry *dentry, struct vfsmount *mnt)
299 {
300         int ret;
301         struct file *filp;
302
303         ret = get_unused_fd();
304         if (ret < 0) {
305                 dput(dentry);
306                 mntput(mnt);
307                 goto out;
308         }
309
310         filp = dentry_open(dentry, mnt, O_RDONLY);
311         if (IS_ERR(filp)) {
312                 put_unused_fd(ret);
313                 ret = PTR_ERR(filp);
314                 goto out;
315         }
316
317         filp->f_op = &spufs_context_fops;
318         fd_install(ret, filp);
319 out:
320         return ret;
321 }
322
323 static int spufs_create_context(struct inode *inode,
324                         struct dentry *dentry,
325                         struct vfsmount *mnt, int flags, int mode)
326 {
327         int ret;
328
329         ret = -EPERM;
330         if ((flags & SPU_CREATE_NOSCHED) &&
331             !capable(CAP_SYS_NICE))
332                 goto out_unlock;
333
334         ret = -EINVAL;
335         if ((flags & (SPU_CREATE_NOSCHED | SPU_CREATE_ISOLATE))
336             == SPU_CREATE_ISOLATE)
337                 goto out_unlock;
338
339         ret = -ENODEV;
340         if ((flags & SPU_CREATE_ISOLATE) && !isolated_loader)
341                 goto out_unlock;
342
343         ret = spufs_mkdir(inode, dentry, flags, mode & S_IRWXUGO);
344         if (ret)
345                 goto out_unlock;
346
347         /*
348          * get references for dget and mntget, will be released
349          * in error path of *_open().
350          */
351         ret = spufs_context_open(dget(dentry), mntget(mnt));
352         if (ret < 0) {
353                 WARN_ON(spufs_rmdir(inode, dentry));
354                 mutex_unlock(&inode->i_mutex);
355                 spu_forget(SPUFS_I(dentry->d_inode)->i_ctx);
356                 goto out;
357         }
358
359 out_unlock:
360         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
361 out:
362         dput(dentry);
363         return ret;
364 }
365
366 static int
367 spufs_mkgang(struct inode *dir, struct dentry *dentry, int mode)
368 {
369         int ret;
370         struct inode *inode;
371         struct spu_gang *gang;
372
373         ret = -ENOSPC;
374         inode = spufs_new_inode(dir->i_sb, mode | S_IFDIR);
375         if (!inode)
376                 goto out;
377
378         ret = 0;
379         if (dir->i_mode & S_ISGID) {
380                 inode->i_gid = dir->i_gid;
381                 inode->i_mode &= S_ISGID;
382         }
383         gang = alloc_spu_gang();
384         SPUFS_I(inode)->i_ctx = NULL;
385         SPUFS_I(inode)->i_gang = gang;
386         if (!gang)
387                 goto out_iput;
388
389         inode->i_op = &spufs_dir_inode_operations;
390         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
391
392         d_instantiate(dentry, inode);
393         dir->i_nlink++;
394         dentry->d_inode->i_nlink++;
395         return ret;
396
397 out_iput:
398         iput(inode);
399 out:
400         return ret;
401 }
402
403 static int spufs_gang_open(struct dentry *dentry, struct vfsmount *mnt)
404 {
405         int ret;
406         struct file *filp;
407
408         ret = get_unused_fd();
409         if (ret < 0) {
410                 dput(dentry);
411                 mntput(mnt);
412                 goto out;
413         }
414
415         filp = dentry_open(dentry, mnt, O_RDONLY);
416         if (IS_ERR(filp)) {
417                 put_unused_fd(ret);
418                 ret = PTR_ERR(filp);
419                 goto out;
420         }
421
422         filp->f_op = &simple_dir_operations;
423         fd_install(ret, filp);
424 out:
425         return ret;
426 }
427
428 static int spufs_create_gang(struct inode *inode,
429                         struct dentry *dentry,
430                         struct vfsmount *mnt, int mode)
431 {
432         int ret;
433
434         ret = spufs_mkgang(inode, dentry, mode & S_IRWXUGO);
435         if (ret)
436                 goto out;
437
438         /*
439          * get references for dget and mntget, will be released
440          * in error path of *_open().
441          */
442         ret = spufs_gang_open(dget(dentry), mntget(mnt));
443         if (ret < 0) {
444                 int err = simple_rmdir(inode, dentry);
445                 WARN_ON(err);
446         }
447
448 out:
449         mutex_unlock(&inode->i_mutex);
450         dput(dentry);
451         return ret;
452 }
453
454
455 static struct file_system_type spufs_type;
456
457 long spufs_create(struct nameidata *nd, unsigned int flags, mode_t mode)
458 {
459         struct dentry *dentry;
460         int ret;
461
462         ret = -EINVAL;
463         /* check if we are on spufs */
464         if (nd->dentry->d_sb->s_type != &spufs_type)
465                 goto out;
466
467         /* don't accept undefined flags */
468         if (flags & (~SPU_CREATE_FLAG_ALL))
469                 goto out;
470
471         /* only threads can be underneath a gang */
472         if (nd->dentry != nd->dentry->d_sb->s_root) {
473                 if ((flags & SPU_CREATE_GANG) ||
474                     !SPUFS_I(nd->dentry->d_inode)->i_gang)
475                         goto out;
476         }
477
478         dentry = lookup_create(nd, 1);
479         ret = PTR_ERR(dentry);
480         if (IS_ERR(dentry))
481                 goto out_dir;
482
483         ret = -EEXIST;
484         if (dentry->d_inode)
485                 goto out_dput;
486
487         mode &= ~current->fs->umask;
488
489         if (flags & SPU_CREATE_GANG)
490                 return spufs_create_gang(nd->dentry->d_inode,
491                                         dentry, nd->mnt, mode);
492         else
493                 return spufs_create_context(nd->dentry->d_inode,
494                                         dentry, nd->mnt, flags, mode);
495
496 out_dput:
497         dput(dentry);
498 out_dir:
499         mutex_unlock(&nd->dentry->d_inode->i_mutex);
500 out:
501         return ret;
502 }
503
504 /* File system initialization */
505 enum {
506         Opt_uid, Opt_gid, Opt_mode, Opt_err,
507 };
508
509 static match_table_t spufs_tokens = {
510         { Opt_uid,  "uid=%d" },
511         { Opt_gid,  "gid=%d" },
512         { Opt_mode, "mode=%o" },
513         { Opt_err,   NULL  },
514 };
515
516 static int
517 spufs_parse_options(char *options, struct inode *root)
518 {
519         char *p;
520         substring_t args[MAX_OPT_ARGS];
521
522         while ((p = strsep(&options, ",")) != NULL) {
523                 int token, option;
524
525                 if (!*p)
526                         continue;
527
528                 token = match_token(p, spufs_tokens, args);
529                 switch (token) {
530                 case Opt_uid:
531                         if (match_int(&args[0], &option))
532                                 return 0;
533                         root->i_uid = option;
534                         break;
535                 case Opt_gid:
536                         if (match_int(&args[0], &option))
537                                 return 0;
538                         root->i_gid = option;
539                         break;
540                 case Opt_mode:
541                         if (match_octal(&args[0], &option))
542                                 return 0;
543                         root->i_mode = option | S_IFDIR;
544                         break;
545                 default:
546                         return 0;
547                 }
548         }
549         return 1;
550 }
551
552 static void spufs_exit_isolated_loader(void)
553 {
554         kfree(isolated_loader);
555 }
556
557 static void
558 spufs_init_isolated_loader(void)
559 {
560         struct device_node *dn;
561         const char *loader;
562         int size;
563
564         dn = of_find_node_by_path("/spu-isolation");
565         if (!dn)
566                 return;
567
568         loader = of_get_property(dn, "loader", &size);
569         if (!loader)
570                 return;
571
572         /* kmalloc should align on a 16 byte boundary..* */
573         isolated_loader = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
574         if (!isolated_loader)
575                 return;
576
577         memcpy(isolated_loader, loader, size);
578         printk(KERN_INFO "spufs: SPU isolation mode enabled\n");
579 }
580
581 static int
582 spufs_create_root(struct super_block *sb, void *data)
583 {
584         struct inode *inode;
585         int ret;
586
587         ret = -ENODEV;
588         if (!spu_management_ops)
589                 goto out;
590
591         ret = -ENOMEM;
592         inode = spufs_new_inode(sb, S_IFDIR | 0775);
593         if (!inode)
594                 goto out;
595
596         inode->i_op = &spufs_dir_inode_operations;
597         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
598         SPUFS_I(inode)->i_ctx = NULL;
599
600         ret = -EINVAL;
601         if (!spufs_parse_options(data, inode))
602                 goto out_iput;
603
604         ret = -ENOMEM;
605         sb->s_root = d_alloc_root(inode);
606         if (!sb->s_root)
607                 goto out_iput;
608
609         return 0;
610 out_iput:
611         iput(inode);
612 out:
613         return ret;
614 }
615
616 static int
617 spufs_fill_super(struct super_block *sb, void *data, int silent)
618 {
619         static struct super_operations s_ops = {
620                 .alloc_inode = spufs_alloc_inode,
621                 .destroy_inode = spufs_destroy_inode,
622                 .statfs = simple_statfs,
623                 .delete_inode = spufs_delete_inode,
624                 .drop_inode = generic_delete_inode,
625         };
626
627         sb->s_maxbytes = MAX_LFS_FILESIZE;
628         sb->s_blocksize = PAGE_CACHE_SIZE;
629         sb->s_blocksize_bits = PAGE_CACHE_SHIFT;
630         sb->s_magic = SPUFS_MAGIC;
631         sb->s_op = &s_ops;
632
633         return spufs_create_root(sb, data);
634 }
635
636 static int
637 spufs_get_sb(struct file_system_type *fstype, int flags,
638                 const char *name, void *data, struct vfsmount *mnt)
639 {
640         return get_sb_single(fstype, flags, data, spufs_fill_super, mnt);
641 }
642
643 static struct file_system_type spufs_type = {
644         .owner = THIS_MODULE,
645         .name = "spufs",
646         .get_sb = spufs_get_sb,
647         .kill_sb = kill_litter_super,
648 };
649
650 static int __init spufs_init(void)
651 {
652         int ret;
653
654         ret = -ENODEV;
655         if (!spu_management_ops)
656                 goto out;
657
658         ret = -ENOMEM;
659         spufs_inode_cache = kmem_cache_create("spufs_inode_cache",
660                         sizeof(struct spufs_inode_info), 0,
661                         SLAB_HWCACHE_ALIGN, spufs_init_once, NULL);
662
663         if (!spufs_inode_cache)
664                 goto out;
665         ret = spu_sched_init();
666         if (ret)
667                 goto out_cache;
668         ret = register_filesystem(&spufs_type);
669         if (ret)
670                 goto out_sched;
671         ret = register_spu_syscalls(&spufs_calls);
672         if (ret)
673                 goto out_fs;
674         ret = register_arch_coredump_calls(&spufs_coredump_calls);
675         if (ret)
676                 goto out_syscalls;
677
678         spufs_init_isolated_loader();
679
680         return 0;
681
682 out_syscalls:
683         unregister_spu_syscalls(&spufs_calls);
684 out_fs:
685         unregister_filesystem(&spufs_type);
686 out_sched:
687         spu_sched_exit();
688 out_cache:
689         kmem_cache_destroy(spufs_inode_cache);
690 out:
691         return ret;
692 }
693 module_init(spufs_init);
694
695 static void __exit spufs_exit(void)
696 {
697         spu_sched_exit();
698         spufs_exit_isolated_loader();
699         unregister_arch_coredump_calls(&spufs_coredump_calls);
700         unregister_spu_syscalls(&spufs_calls);
701         unregister_filesystem(&spufs_type);
702         kmem_cache_destroy(spufs_inode_cache);
703 }
704 module_exit(spufs_exit);
705
706 MODULE_LICENSE("GPL");
707 MODULE_AUTHOR("Arnd Bergmann <arndb@de.ibm.com>");
708