2  *  drivers/s390/char/sclp_tty.c
 
   3  *    SCLP line mode terminal driver.
 
   6  *    Copyright (C) 1999 IBM Deutschland Entwicklung GmbH, IBM Corporation
 
   7  *    Author(s): Martin Peschke <mpeschke@de.ibm.com>
 
   8  *               Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
 
  11 #include <linux/module.h>
 
  12 #include <linux/kmod.h>
 
  13 #include <linux/tty.h>
 
  14 #include <linux/tty_driver.h>
 
  15 #include <linux/tty_flip.h>
 
  16 #include <linux/slab.h>
 
  17 #include <linux/err.h>
 
  18 #include <linux/init.h>
 
  19 #include <linux/interrupt.h>
 
  20 #include <asm/uaccess.h>
 
  28  * size of a buffer that collects single characters coming in
 
  29  * via sclp_tty_put_char()
 
  31 #define SCLP_TTY_BUF_SIZE 512
 
  34  * There is exactly one SCLP terminal, so we can keep things simple
 
  35  * and allocate all variables statically.
 
  38 /* Lock to guard over changes to global variables. */
 
  39 static spinlock_t sclp_tty_lock;
 
  40 /* List of free pages that can be used for console output buffering. */
 
  41 static struct list_head sclp_tty_pages;
 
  42 /* List of full struct sclp_buffer structures ready for output. */
 
  43 static struct list_head sclp_tty_outqueue;
 
  44 /* Counter how many buffers are emitted. */
 
  45 static int sclp_tty_buffer_count;
 
  46 /* Pointer to current console buffer. */
 
  47 static struct sclp_buffer *sclp_ttybuf;
 
  48 /* Timer for delayed output of console messages. */
 
  49 static struct timer_list sclp_tty_timer;
 
  51 static struct tty_struct *sclp_tty;
 
  52 static unsigned char sclp_tty_chars[SCLP_TTY_BUF_SIZE];
 
  53 static unsigned short int sclp_tty_chars_count;
 
  55 struct tty_driver *sclp_tty_driver;
 
  57 static int sclp_tty_tolower;
 
  58 static int sclp_tty_columns = 80;
 
  60 #define SPACES_PER_TAB 8
 
  61 #define CASE_DELIMITER 0x6c /* to separate upper and lower case (% in EBCDIC) */
 
  63 /* This routine is called whenever we try to open a SCLP terminal. */
 
  65 sclp_tty_open(struct tty_struct *tty, struct file *filp)
 
  68         tty->driver_data = NULL;
 
  73 /* This routine is called when the SCLP terminal is closed. */
 
  75 sclp_tty_close(struct tty_struct *tty, struct file *filp)
 
  83  * This routine returns the numbers of characters the tty driver
 
  84  * will accept for queuing to be written.  This number is subject
 
  85  * to change as output buffers get emptied, or if the output flow
 
  86  * control is acted. This is not an exact number because not every
 
  87  * character needs the same space in the sccb. The worst case is
 
  88  * a string of newlines. Every newlines creates a new mto which
 
  92 sclp_tty_write_room (struct tty_struct *tty)
 
  98         spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 100         if (sclp_ttybuf != NULL)
 
 101                 count = sclp_buffer_space(sclp_ttybuf) / sizeof(struct mto);
 
 102         list_for_each(l, &sclp_tty_pages)
 
 103                 count += NR_EMPTY_MTO_PER_SCCB;
 
 104         spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 109 sclp_ttybuf_callback(struct sclp_buffer *buffer, int rc)
 
 115                 page = sclp_unmake_buffer(buffer);
 
 116                 spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 117                 /* Remove buffer from outqueue */
 
 118                 list_del(&buffer->list);
 
 119                 sclp_tty_buffer_count--;
 
 120                 list_add_tail((struct list_head *) page, &sclp_tty_pages);
 
 121                 /* Check if there is a pending buffer on the out queue. */
 
 123                 if (!list_empty(&sclp_tty_outqueue))
 
 124                         buffer = list_entry(sclp_tty_outqueue.next,
 
 125                                             struct sclp_buffer, list);
 
 126                 spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 127         } while (buffer && sclp_emit_buffer(buffer, sclp_ttybuf_callback));
 
 128         /* check if the tty needs a wake up call */
 
 129         if (sclp_tty != NULL) {
 
 130                 tty_wakeup(sclp_tty);
 
 135 __sclp_ttybuf_emit(struct sclp_buffer *buffer)
 
 141         spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 142         list_add_tail(&buffer->list, &sclp_tty_outqueue);
 
 143         count = sclp_tty_buffer_count++;
 
 144         spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 147         rc = sclp_emit_buffer(buffer, sclp_ttybuf_callback);
 
 149                 sclp_ttybuf_callback(buffer, rc);
 
 153  * When this routine is called from the timer then we flush the
 
 154  * temporary write buffer.
 
 157 sclp_tty_timeout(unsigned long data)
 
 160         struct sclp_buffer *buf;
 
 162         spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 165         spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 168                 __sclp_ttybuf_emit(buf);
 
 173  * Write a string to the sclp tty.
 
 175 static int sclp_tty_write_string(const unsigned char *str, int count, int may_fail)
 
 181         struct sclp_buffer *buf;
 
 186         spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 188                 /* Create a sclp output buffer if none exists yet */
 
 189                 if (sclp_ttybuf == NULL) {
 
 190                         while (list_empty(&sclp_tty_pages)) {
 
 191                                 spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 196                                 spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 198                         page = sclp_tty_pages.next;
 
 199                         list_del((struct list_head *) page);
 
 200                         sclp_ttybuf = sclp_make_buffer(page, sclp_tty_columns,
 
 203                 /* try to write the string to the current output buffer */
 
 204                 written = sclp_write(sclp_ttybuf, str, count);
 
 205                 overall_written += written;
 
 206                 if (written == count)
 
 209                  * Not all characters could be written to the current
 
 210                  * output buffer. Emit the buffer, create a new buffer
 
 211                  * and then output the rest of the string.
 
 215                 spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 216                 __sclp_ttybuf_emit(buf);
 
 217                 spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 221         /* Setup timer to output current console buffer after 1/10 second */
 
 222         if (sclp_ttybuf && sclp_chars_in_buffer(sclp_ttybuf) &&
 
 223             !timer_pending(&sclp_tty_timer)) {
 
 224                 init_timer(&sclp_tty_timer);
 
 225                 sclp_tty_timer.function = sclp_tty_timeout;
 
 226                 sclp_tty_timer.data = 0UL;
 
 227                 sclp_tty_timer.expires = jiffies + HZ/10;
 
 228                 add_timer(&sclp_tty_timer);
 
 230         spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 232         return overall_written;
 
 236  * This routine is called by the kernel to write a series of characters to the
 
 237  * tty device. The characters may come from user space or kernel space. This
 
 238  * routine will return the number of characters actually accepted for writing.
 
 241 sclp_tty_write(struct tty_struct *tty, const unsigned char *buf, int count)
 
 243         if (sclp_tty_chars_count > 0) {
 
 244                 sclp_tty_write_string(sclp_tty_chars, sclp_tty_chars_count, 0);
 
 245                 sclp_tty_chars_count = 0;
 
 247         return sclp_tty_write_string(buf, count, 1);
 
 251  * This routine is called by the kernel to write a single character to the tty
 
 252  * device. If the kernel uses this routine, it must call the flush_chars()
 
 253  * routine (if defined) when it is done stuffing characters into the driver.
 
 255  * Characters provided to sclp_tty_put_char() are buffered by the SCLP driver.
 
 256  * If the given character is a '\n' the contents of the SCLP write buffer
 
 257  * - including previous characters from sclp_tty_put_char() and strings from
 
 258  * sclp_write() without final '\n' - will be written.
 
 261 sclp_tty_put_char(struct tty_struct *tty, unsigned char ch)
 
 263         sclp_tty_chars[sclp_tty_chars_count++] = ch;
 
 264         if (ch == '\n' || sclp_tty_chars_count >= SCLP_TTY_BUF_SIZE) {
 
 265                 sclp_tty_write_string(sclp_tty_chars, sclp_tty_chars_count, 0);
 
 266                 sclp_tty_chars_count = 0;
 
 272  * This routine is called by the kernel after it has written a series of
 
 273  * characters to the tty device using put_char().
 
 276 sclp_tty_flush_chars(struct tty_struct *tty)
 
 278         if (sclp_tty_chars_count > 0) {
 
 279                 sclp_tty_write_string(sclp_tty_chars, sclp_tty_chars_count, 0);
 
 280                 sclp_tty_chars_count = 0;
 
 285  * This routine returns the number of characters in the write buffer of the
 
 286  * SCLP driver. The provided number includes all characters that are stored
 
 287  * in the SCCB (will be written next time the SCLP is not busy) as well as
 
 288  * characters in the write buffer (will not be written as long as there is a
 
 289  * final line feed missing).
 
 292 sclp_tty_chars_in_buffer(struct tty_struct *tty)
 
 296         struct sclp_buffer *t;
 
 299         spin_lock_irqsave(&sclp_tty_lock, flags);
 
 301         if (sclp_ttybuf != NULL)
 
 302                 count = sclp_chars_in_buffer(sclp_ttybuf);
 
 303         list_for_each(l, &sclp_tty_outqueue) {
 
 304                 t = list_entry(l, struct sclp_buffer, list);
 
 305                 count += sclp_chars_in_buffer(t);
 
 307         spin_unlock_irqrestore(&sclp_tty_lock, flags);
 
 312  * removes all content from buffers of low level driver
 
 315 sclp_tty_flush_buffer(struct tty_struct *tty)
 
 317         if (sclp_tty_chars_count > 0) {
 
 318                 sclp_tty_write_string(sclp_tty_chars, sclp_tty_chars_count, 0);
 
 319                 sclp_tty_chars_count = 0;
 
 327 sclp_tty_input(unsigned char* buf, unsigned int count)
 
 332          * If this tty driver is currently closed
 
 333          * then throw the received input away.
 
 335         if (sclp_tty == NULL)
 
 337         cchar = ctrlchar_handle(buf, count, sclp_tty);
 
 338         switch (cchar & CTRLCHAR_MASK) {
 
 342                 tty_insert_flip_char(sclp_tty, cchar, TTY_NORMAL);
 
 343                 tty_flip_buffer_push(sclp_tty);
 
 346                 /* send (normal) input to line discipline */
 
 348                     (strncmp((const char *) buf + count - 2, "^n", 2) &&
 
 349                      strncmp((const char *) buf + count - 2, "\252n", 2))) {
 
 350                         /* add the auto \n */
 
 351                         tty_insert_flip_string(sclp_tty, buf, count);
 
 352                         tty_insert_flip_char(sclp_tty, '\n', TTY_NORMAL);
 
 354                         tty_insert_flip_string(sclp_tty, buf, count - 2);
 
 355                 tty_flip_buffer_push(sclp_tty);
 
 361  * get a EBCDIC string in upper/lower case,
 
 362  * find out characters in lower/upper case separated by a special character,
 
 363  * modifiy original string,
 
 364  * returns length of resulting string
 
 366 static int sclp_switch_cases(unsigned char *buf, int count)
 
 368         unsigned char *ip, *op;
 
 371         /* initially changing case is off */
 
 374         while (count-- > 0) {
 
 375                 /* compare with special character */
 
 376                 if (*ip == CASE_DELIMITER) {
 
 377                         /* followed by another special character? */
 
 378                         if (count && ip[1] == CASE_DELIMITER) {
 
 380                                  * ... then put a single copy of the special
 
 381                                  * character to the output string
 
 387                                  * ... special character follower by a normal
 
 388                                  * character toggles the case change behaviour
 
 391                         /* skip special character */
 
 394                         /* not the special character */
 
 396                                 /* but case switching is on */
 
 397                                 if (sclp_tty_tolower)
 
 398                                         /* switch to uppercase */
 
 399                                         *op++ = _ebc_toupper[(int) *ip++];
 
 401                                         /* switch to lowercase */
 
 402                                         *op++ = _ebc_tolower[(int) *ip++];
 
 404                                 /* no case switching, copy the character */
 
 407         /* return length of reformatted string. */
 
 412 sclp_get_input(unsigned char *start, unsigned char *end)
 
 417         if (sclp_tty_tolower)
 
 418                 EBC_TOLOWER(start, count);
 
 419         count = sclp_switch_cases(start, count);
 
 420         /* convert EBCDIC to ASCII (modify original input in SCCB) */
 
 421         sclp_ebcasc_str(start, count);
 
 423         /* transfer input to high level driver */
 
 424         sclp_tty_input(start, count);
 
 427 static inline struct gds_vector *
 
 428 find_gds_vector(struct gds_vector *start, struct gds_vector *end, u16 id)
 
 430         struct gds_vector *vec;
 
 432         for (vec = start; vec < end; vec = (void *) vec + vec->length)
 
 433                 if (vec->gds_id == id)
 
 438 static inline struct gds_subvector *
 
 439 find_gds_subvector(struct gds_subvector *start,
 
 440                    struct gds_subvector *end, u8 key)
 
 442         struct gds_subvector *subvec;
 
 444         for (subvec = start; subvec < end;
 
 445              subvec = (void *) subvec + subvec->length)
 
 446                 if (subvec->key == key)
 
 452 sclp_eval_selfdeftextmsg(struct gds_subvector *start,
 
 453                          struct gds_subvector *end)
 
 455         struct gds_subvector *subvec;
 
 458         while (subvec < end) {
 
 459                 subvec = find_gds_subvector(subvec, end, 0x30);
 
 462                 sclp_get_input((unsigned char *)(subvec + 1),
 
 463                                (unsigned char *) subvec + subvec->length);
 
 464                 subvec = (void *) subvec + subvec->length;
 
 469 sclp_eval_textcmd(struct gds_subvector *start,
 
 470                   struct gds_subvector *end)
 
 472         struct gds_subvector *subvec;
 
 475         while (subvec < end) {
 
 476                 subvec = find_gds_subvector(subvec, end,
 
 477                                             GDS_KEY_SELFDEFTEXTMSG);
 
 480                 sclp_eval_selfdeftextmsg((struct gds_subvector *)(subvec + 1),
 
 481                                          (void *)subvec + subvec->length);
 
 482                 subvec = (void *) subvec + subvec->length;
 
 487 sclp_eval_cpmsu(struct gds_vector *start, struct gds_vector *end)
 
 489         struct gds_vector *vec;
 
 493                 vec = find_gds_vector(vec, end, GDS_ID_TEXTCMD);
 
 496                 sclp_eval_textcmd((struct gds_subvector *)(vec + 1),
 
 497                                   (void *) vec + vec->length);
 
 498                 vec = (void *) vec + vec->length;
 
 504 sclp_eval_mdsmu(struct gds_vector *start, void *end)
 
 506         struct gds_vector *vec;
 
 508         vec = find_gds_vector(start, end, GDS_ID_CPMSU);
 
 510                 sclp_eval_cpmsu(vec + 1, (void *) vec + vec->length);
 
 514 sclp_tty_receiver(struct evbuf_header *evbuf)
 
 516         struct gds_vector *start, *end, *vec;
 
 518         start = (struct gds_vector *)(evbuf + 1);
 
 519         end = (void *) evbuf + evbuf->length;
 
 520         vec = find_gds_vector(start, end, GDS_ID_MDSMU);
 
 522                 sclp_eval_mdsmu(vec + 1, (void *) vec + vec->length);
 
 526 sclp_tty_state_change(struct sclp_register *reg)
 
 530 static struct sclp_register sclp_input_event =
 
 532         .receive_mask = EVTYP_OPCMD_MASK | EVTYP_PMSGCMD_MASK,
 
 533         .state_change_fn = sclp_tty_state_change,
 
 534         .receiver_fn = sclp_tty_receiver
 
 537 static const struct tty_operations sclp_ops = {
 
 538         .open = sclp_tty_open,
 
 539         .close = sclp_tty_close,
 
 540         .write = sclp_tty_write,
 
 541         .put_char = sclp_tty_put_char,
 
 542         .flush_chars = sclp_tty_flush_chars,
 
 543         .write_room = sclp_tty_write_room,
 
 544         .chars_in_buffer = sclp_tty_chars_in_buffer,
 
 545         .flush_buffer = sclp_tty_flush_buffer,
 
 551         struct tty_driver *driver;
 
 556         if (!CONSOLE_IS_SCLP)
 
 558         driver = alloc_tty_driver(1);
 
 564                 put_tty_driver(driver);
 
 567         /* Allocate pages for output buffering */
 
 568         INIT_LIST_HEAD(&sclp_tty_pages);
 
 569         for (i = 0; i < MAX_KMEM_PAGES; i++) {
 
 570                 page = (void *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL | GFP_DMA);
 
 572                         put_tty_driver(driver);
 
 575                 list_add_tail((struct list_head *) page, &sclp_tty_pages);
 
 577         INIT_LIST_HEAD(&sclp_tty_outqueue);
 
 578         spin_lock_init(&sclp_tty_lock);
 
 579         init_timer(&sclp_tty_timer);
 
 581         sclp_tty_buffer_count = 0;
 
 584                  * save 4 characters for the CPU number
 
 585                  * written at start of each line by VM/CP
 
 587                 sclp_tty_columns = 76;
 
 588                 /* case input lines to lowercase */
 
 589                 sclp_tty_tolower = 1;
 
 591         sclp_tty_chars_count = 0;
 
 594         rc = sclp_register(&sclp_input_event);
 
 596                 put_tty_driver(driver);
 
 600         driver->owner = THIS_MODULE;
 
 601         driver->driver_name = "sclp_line";
 
 602         driver->name = "sclp_line";
 
 603         driver->major = TTY_MAJOR;
 
 604         driver->minor_start = 64;
 
 605         driver->type = TTY_DRIVER_TYPE_SYSTEM;
 
 606         driver->subtype = SYSTEM_TYPE_TTY;
 
 607         driver->init_termios = tty_std_termios;
 
 608         driver->init_termios.c_iflag = IGNBRK | IGNPAR;
 
 609         driver->init_termios.c_oflag = ONLCR | XTABS;
 
 610         driver->init_termios.c_lflag = ISIG | ECHO;
 
 611         driver->flags = TTY_DRIVER_REAL_RAW;
 
 612         tty_set_operations(driver, &sclp_ops);
 
 613         rc = tty_register_driver(driver);
 
 615                 put_tty_driver(driver);
 
 618         sclp_tty_driver = driver;
 
 621 module_init(sclp_tty_init);