usbmon: Update pipe removal to suit my taste
[linux-2.6] / drivers / usb / mon / mon_bin.c
1 /*
2  * The USB Monitor, inspired by Dave Harding's USBMon.
3  *
4  * This is a binary format reader.
5  *
6  * Copyright (C) 2006 Paolo Abeni (paolo.abeni@email.it)
7  * Copyright (C) 2006,2007 Pete Zaitcev (zaitcev@redhat.com)
8  */
9
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/types.h>
12 #include <linux/fs.h>
13 #include <linux/cdev.h>
14 #include <linux/usb.h>
15 #include <linux/poll.h>
16 #include <linux/compat.h>
17 #include <linux/mm.h>
18
19 #include <asm/uaccess.h>
20
21 #include "usb_mon.h"
22
23 /*
24  * Defined by USB 2.0 clause 9.3, table 9.2.
25  */
26 #define SETUP_LEN  8
27
28 /* ioctl macros */
29 #define MON_IOC_MAGIC 0x92
30
31 #define MON_IOCQ_URB_LEN _IO(MON_IOC_MAGIC, 1)
32 /* #2 used to be MON_IOCX_URB, removed before it got into Linus tree */
33 #define MON_IOCG_STATS _IOR(MON_IOC_MAGIC, 3, struct mon_bin_stats)
34 #define MON_IOCT_RING_SIZE _IO(MON_IOC_MAGIC, 4)
35 #define MON_IOCQ_RING_SIZE _IO(MON_IOC_MAGIC, 5)
36 #define MON_IOCX_GET   _IOW(MON_IOC_MAGIC, 6, struct mon_bin_get)
37 #define MON_IOCX_MFETCH _IOWR(MON_IOC_MAGIC, 7, struct mon_bin_mfetch)
38 #define MON_IOCH_MFLUSH _IO(MON_IOC_MAGIC, 8)
39 #ifdef CONFIG_COMPAT
40 #define MON_IOCX_GET32 _IOW(MON_IOC_MAGIC, 6, struct mon_bin_get32)
41 #define MON_IOCX_MFETCH32 _IOWR(MON_IOC_MAGIC, 7, struct mon_bin_mfetch32)
42 #endif
43
44 /*
45  * Some architectures have enormous basic pages (16KB for ia64, 64KB for ppc).
46  * But it's all right. Just use a simple way to make sure the chunk is never
47  * smaller than a page.
48  *
49  * N.B. An application does not know our chunk size.
50  *
51  * Woops, get_zeroed_page() returns a single page. I guess we're stuck with
52  * page-sized chunks for the time being.
53  */
54 #define CHUNK_SIZE   PAGE_SIZE
55 #define CHUNK_ALIGN(x)   (((x)+CHUNK_SIZE-1) & ~(CHUNK_SIZE-1))
56
57 /*
58  * The magic limit was calculated so that it allows the monitoring
59  * application to pick data once in two ticks. This way, another application,
60  * which presumably drives the bus, gets to hog CPU, yet we collect our data.
61  * If HZ is 100, a 480 mbit/s bus drives 614 KB every jiffy. USB has an
62  * enormous overhead built into the bus protocol, so we need about 1000 KB.
63  *
64  * This is still too much for most cases, where we just snoop a few
65  * descriptor fetches for enumeration. So, the default is a "reasonable"
66  * amount for systems with HZ=250 and incomplete bus saturation.
67  *
68  * XXX What about multi-megabyte URBs which take minutes to transfer?
69  */
70 #define BUFF_MAX  CHUNK_ALIGN(1200*1024)
71 #define BUFF_DFL   CHUNK_ALIGN(300*1024)
72 #define BUFF_MIN     CHUNK_ALIGN(8*1024)
73
74 /*
75  * The per-event API header (2 per URB).
76  *
77  * This structure is seen in userland as defined by the documentation.
78  */
79 struct mon_bin_hdr {
80         u64 id;                 /* URB ID - from submission to callback */
81         unsigned char type;     /* Same as in text API; extensible. */
82         unsigned char xfer_type;        /* ISO, Intr, Control, Bulk */
83         unsigned char epnum;    /* Endpoint number and transfer direction */
84         unsigned char devnum;   /* Device address */
85         unsigned short busnum;  /* Bus number */
86         char flag_setup;
87         char flag_data;
88         s64 ts_sec;             /* gettimeofday */
89         s32 ts_usec;            /* gettimeofday */
90         int status;
91         unsigned int len_urb;   /* Length of data (submitted or actual) */
92         unsigned int len_cap;   /* Delivered length */
93         unsigned char setup[SETUP_LEN]; /* Only for Control S-type */
94 };
95
96 /* per file statistic */
97 struct mon_bin_stats {
98         u32 queued;
99         u32 dropped;
100 };
101
102 struct mon_bin_get {
103         struct mon_bin_hdr __user *hdr; /* Only 48 bytes, not 64. */
104         void __user *data;
105         size_t alloc;           /* Length of data (can be zero) */
106 };
107
108 struct mon_bin_mfetch {
109         u32 __user *offvec;     /* Vector of events fetched */
110         u32 nfetch;             /* Number of events to fetch (out: fetched) */
111         u32 nflush;             /* Number of events to flush */
112 };
113
114 #ifdef CONFIG_COMPAT
115 struct mon_bin_get32 {
116         u32 hdr32;
117         u32 data32;
118         u32 alloc32;
119 };
120
121 struct mon_bin_mfetch32 {
122         u32 offvec32;
123         u32 nfetch32;
124         u32 nflush32;
125 };
126 #endif
127
128 /* Having these two values same prevents wrapping of the mon_bin_hdr */
129 #define PKT_ALIGN   64
130 #define PKT_SIZE    64
131
132 /* max number of USB bus supported */
133 #define MON_BIN_MAX_MINOR 128
134
135 /*
136  * The buffer: map of used pages.
137  */
138 struct mon_pgmap {
139         struct page *pg;
140         unsigned char *ptr;     /* XXX just use page_to_virt everywhere? */
141 };
142
143 /*
144  * This gets associated with an open file struct.
145  */
146 struct mon_reader_bin {
147         /* The buffer: one per open. */
148         spinlock_t b_lock;              /* Protect b_cnt, b_in */
149         unsigned int b_size;            /* Current size of the buffer - bytes */
150         unsigned int b_cnt;             /* Bytes used */
151         unsigned int b_in, b_out;       /* Offsets into buffer - bytes */
152         unsigned int b_read;            /* Amount of read data in curr. pkt. */
153         struct mon_pgmap *b_vec;        /* The map array */
154         wait_queue_head_t b_wait;       /* Wait for data here */
155
156         struct mutex fetch_lock;        /* Protect b_read, b_out */
157         int mmap_active;
158
159         /* A list of these is needed for "bus 0". Some time later. */
160         struct mon_reader r;
161
162         /* Stats */
163         unsigned int cnt_lost;
164 };
165
166 static inline struct mon_bin_hdr *MON_OFF2HDR(const struct mon_reader_bin *rp,
167     unsigned int offset)
168 {
169         return (struct mon_bin_hdr *)
170             (rp->b_vec[offset / CHUNK_SIZE].ptr + offset % CHUNK_SIZE);
171 }
172
173 #define MON_RING_EMPTY(rp)      ((rp)->b_cnt == 0)
174
175 static unsigned char xfer_to_pipe[4] = {
176         PIPE_CONTROL, PIPE_ISOCHRONOUS, PIPE_BULK, PIPE_INTERRUPT
177 };
178
179 static struct class *mon_bin_class;
180 static dev_t mon_bin_dev0;
181 static struct cdev mon_bin_cdev;
182
183 static void mon_buff_area_fill(const struct mon_reader_bin *rp,
184     unsigned int offset, unsigned int size);
185 static int mon_bin_wait_event(struct file *file, struct mon_reader_bin *rp);
186 static int mon_alloc_buff(struct mon_pgmap *map, int npages);
187 static void mon_free_buff(struct mon_pgmap *map, int npages);
188
189 /*
190  * This is a "chunked memcpy". It does not manipulate any counters.
191  * But it returns the new offset for repeated application.
192  */
193 unsigned int mon_copy_to_buff(const struct mon_reader_bin *this,
194     unsigned int off, const unsigned char *from, unsigned int length)
195 {
196         unsigned int step_len;
197         unsigned char *buf;
198         unsigned int in_page;
199
200         while (length) {
201                 /*
202                  * Determine step_len.
203                  */
204                 step_len = length;
205                 in_page = CHUNK_SIZE - (off & (CHUNK_SIZE-1));
206                 if (in_page < step_len)
207                         step_len = in_page;
208
209                 /*
210                  * Copy data and advance pointers.
211                  */
212                 buf = this->b_vec[off / CHUNK_SIZE].ptr + off % CHUNK_SIZE;
213                 memcpy(buf, from, step_len);
214                 if ((off += step_len) >= this->b_size) off = 0;
215                 from += step_len;
216                 length -= step_len;
217         }
218         return off;
219 }
220
221 /*
222  * This is a little worse than the above because it's "chunked copy_to_user".
223  * The return value is an error code, not an offset.
224  */
225 static int copy_from_buf(const struct mon_reader_bin *this, unsigned int off,
226     char __user *to, int length)
227 {
228         unsigned int step_len;
229         unsigned char *buf;
230         unsigned int in_page;
231
232         while (length) {
233                 /*
234                  * Determine step_len.
235                  */
236                 step_len = length;
237                 in_page = CHUNK_SIZE - (off & (CHUNK_SIZE-1));
238                 if (in_page < step_len)
239                         step_len = in_page;
240
241                 /*
242                  * Copy data and advance pointers.
243                  */
244                 buf = this->b_vec[off / CHUNK_SIZE].ptr + off % CHUNK_SIZE;
245                 if (copy_to_user(to, buf, step_len))
246                         return -EINVAL;
247                 if ((off += step_len) >= this->b_size) off = 0;
248                 to += step_len;
249                 length -= step_len;
250         }
251         return 0;
252 }
253
254 /*
255  * Allocate an (aligned) area in the buffer.
256  * This is called under b_lock.
257  * Returns ~0 on failure.
258  */
259 static unsigned int mon_buff_area_alloc(struct mon_reader_bin *rp,
260     unsigned int size)
261 {
262         unsigned int offset;
263
264         size = (size + PKT_ALIGN-1) & ~(PKT_ALIGN-1);
265         if (rp->b_cnt + size > rp->b_size)
266                 return ~0;
267         offset = rp->b_in;
268         rp->b_cnt += size;
269         if ((rp->b_in += size) >= rp->b_size)
270                 rp->b_in -= rp->b_size;
271         return offset;
272 }
273
274 /*
275  * This is the same thing as mon_buff_area_alloc, only it does not allow
276  * buffers to wrap. This is needed by applications which pass references
277  * into mmap-ed buffers up their stacks (libpcap can do that).
278  *
279  * Currently, we always have the header stuck with the data, although
280  * it is not strictly speaking necessary.
281  *
282  * When a buffer would wrap, we place a filler packet to mark the space.
283  */
284 static unsigned int mon_buff_area_alloc_contiguous(struct mon_reader_bin *rp,
285     unsigned int size)
286 {
287         unsigned int offset;
288         unsigned int fill_size;
289
290         size = (size + PKT_ALIGN-1) & ~(PKT_ALIGN-1);
291         if (rp->b_cnt + size > rp->b_size)
292                 return ~0;
293         if (rp->b_in + size > rp->b_size) {
294                 /*
295                  * This would wrap. Find if we still have space after
296                  * skipping to the end of the buffer. If we do, place
297                  * a filler packet and allocate a new packet.
298                  */
299                 fill_size = rp->b_size - rp->b_in;
300                 if (rp->b_cnt + size + fill_size > rp->b_size)
301                         return ~0;
302                 mon_buff_area_fill(rp, rp->b_in, fill_size);
303
304                 offset = 0;
305                 rp->b_in = size;
306                 rp->b_cnt += size + fill_size;
307         } else if (rp->b_in + size == rp->b_size) {
308                 offset = rp->b_in;
309                 rp->b_in = 0;
310                 rp->b_cnt += size;
311         } else {
312                 offset = rp->b_in;
313                 rp->b_in += size;
314                 rp->b_cnt += size;
315         }
316         return offset;
317 }
318
319 /*
320  * Return a few (kilo-)bytes to the head of the buffer.
321  * This is used if a DMA fetch fails.
322  */
323 static void mon_buff_area_shrink(struct mon_reader_bin *rp, unsigned int size)
324 {
325
326         size = (size + PKT_ALIGN-1) & ~(PKT_ALIGN-1);
327         rp->b_cnt -= size;
328         if (rp->b_in < size)
329                 rp->b_in += rp->b_size;
330         rp->b_in -= size;
331 }
332
333 /*
334  * This has to be called under both b_lock and fetch_lock, because
335  * it accesses both b_cnt and b_out.
336  */
337 static void mon_buff_area_free(struct mon_reader_bin *rp, unsigned int size)
338 {
339
340         size = (size + PKT_ALIGN-1) & ~(PKT_ALIGN-1);
341         rp->b_cnt -= size;
342         if ((rp->b_out += size) >= rp->b_size)
343                 rp->b_out -= rp->b_size;
344 }
345
346 static void mon_buff_area_fill(const struct mon_reader_bin *rp,
347     unsigned int offset, unsigned int size)
348 {
349         struct mon_bin_hdr *ep;
350
351         ep = MON_OFF2HDR(rp, offset);
352         memset(ep, 0, PKT_SIZE);
353         ep->type = '@';
354         ep->len_cap = size - PKT_SIZE;
355 }
356
357 static inline char mon_bin_get_setup(unsigned char *setupb,
358     const struct urb *urb, char ev_type)
359 {
360
361         if (!usb_endpoint_xfer_control(&urb->ep->desc) || ev_type != 'S')
362                 return '-';
363
364         if (urb->dev->bus->uses_dma &&
365             (urb->transfer_flags & URB_NO_SETUP_DMA_MAP)) {
366                 return mon_dmapeek(setupb, urb->setup_dma, SETUP_LEN);
367         }
368         if (urb->setup_packet == NULL)
369                 return 'Z';
370
371         memcpy(setupb, urb->setup_packet, SETUP_LEN);
372         return 0;
373 }
374
375 static char mon_bin_get_data(const struct mon_reader_bin *rp,
376     unsigned int offset, struct urb *urb, unsigned int length)
377 {
378
379         if (urb->dev->bus->uses_dma &&
380             (urb->transfer_flags & URB_NO_TRANSFER_DMA_MAP)) {
381                 mon_dmapeek_vec(rp, offset, urb->transfer_dma, length);
382                 return 0;
383         }
384
385         if (urb->transfer_buffer == NULL)
386                 return 'Z';
387
388         mon_copy_to_buff(rp, offset, urb->transfer_buffer, length);
389         return 0;
390 }
391
392 static void mon_bin_event(struct mon_reader_bin *rp, struct urb *urb,
393     char ev_type)
394 {
395         const struct usb_endpoint_descriptor *epd = &urb->ep->desc;
396         unsigned long flags;
397         struct timeval ts;
398         unsigned int urb_length;
399         unsigned int offset;
400         unsigned int length;
401         unsigned char dir;
402         struct mon_bin_hdr *ep;
403         char data_tag = 0;
404
405         do_gettimeofday(&ts);
406
407         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
408
409         /*
410          * Find the maximum allowable length, then allocate space.
411          */
412         urb_length = (ev_type == 'S') ?
413             urb->transfer_buffer_length : urb->actual_length;
414         length = urb_length;
415
416         if (length >= rp->b_size/5)
417                 length = rp->b_size/5;
418
419         if (usb_urb_dir_in(urb)) {
420                 if (ev_type == 'S') {
421                         length = 0;
422                         data_tag = '<';
423                 }
424                 /* Cannot rely on endpoint number in case of control ep.0 */
425                 dir = USB_DIR_IN;
426         } else {
427                 if (ev_type == 'C') {
428                         length = 0;
429                         data_tag = '>';
430                 }
431                 dir = 0;
432         }
433
434         if (rp->mmap_active)
435                 offset = mon_buff_area_alloc_contiguous(rp, length + PKT_SIZE);
436         else
437                 offset = mon_buff_area_alloc(rp, length + PKT_SIZE);
438         if (offset == ~0) {
439                 rp->cnt_lost++;
440                 spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
441                 return;
442         }
443
444         ep = MON_OFF2HDR(rp, offset);
445         if ((offset += PKT_SIZE) >= rp->b_size) offset = 0;
446
447         /*
448          * Fill the allocated area.
449          */
450         memset(ep, 0, PKT_SIZE);
451         ep->type = ev_type;
452         ep->xfer_type = xfer_to_pipe[usb_endpoint_type(epd)];
453         ep->epnum = dir | usb_endpoint_num(epd);
454         ep->devnum = urb->dev->devnum;
455         ep->busnum = urb->dev->bus->busnum;
456         ep->id = (unsigned long) urb;
457         ep->ts_sec = ts.tv_sec;
458         ep->ts_usec = ts.tv_usec;
459         ep->status = urb->status;
460         ep->len_urb = urb_length;
461         ep->len_cap = length;
462
463         ep->flag_setup = mon_bin_get_setup(ep->setup, urb, ev_type);
464         if (length != 0) {
465                 ep->flag_data = mon_bin_get_data(rp, offset, urb, length);
466                 if (ep->flag_data != 0) {       /* Yes, it's 0x00, not '0' */
467                         ep->len_cap = 0;
468                         mon_buff_area_shrink(rp, length);
469                 }
470         } else {
471                 ep->flag_data = data_tag;
472         }
473
474         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
475
476         wake_up(&rp->b_wait);
477 }
478
479 static void mon_bin_submit(void *data, struct urb *urb)
480 {
481         struct mon_reader_bin *rp = data;
482         mon_bin_event(rp, urb, 'S');
483 }
484
485 static void mon_bin_complete(void *data, struct urb *urb)
486 {
487         struct mon_reader_bin *rp = data;
488         mon_bin_event(rp, urb, 'C');
489 }
490
491 static void mon_bin_error(void *data, struct urb *urb, int error)
492 {
493         struct mon_reader_bin *rp = data;
494         unsigned long flags;
495         unsigned int offset;
496         struct mon_bin_hdr *ep;
497
498         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
499
500         offset = mon_buff_area_alloc(rp, PKT_SIZE);
501         if (offset == ~0) {
502                 /* Not incrementing cnt_lost. Just because. */
503                 spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
504                 return;
505         }
506
507         ep = MON_OFF2HDR(rp, offset);
508
509         memset(ep, 0, PKT_SIZE);
510         ep->type = 'E';
511         ep->xfer_type = xfer_to_pipe[usb_endpoint_type(&urb->ep->desc)];
512         ep->epnum = usb_urb_dir_in(urb) ? USB_DIR_IN : 0;
513         ep->epnum |= usb_endpoint_num(&urb->ep->desc);
514         ep->devnum = urb->dev->devnum;
515         ep->busnum = urb->dev->bus->busnum;
516         ep->id = (unsigned long) urb;
517         ep->status = error;
518
519         ep->flag_setup = '-';
520         ep->flag_data = 'E';
521
522         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
523
524         wake_up(&rp->b_wait);
525 }
526
527 static int mon_bin_open(struct inode *inode, struct file *file)
528 {
529         struct mon_bus *mbus;
530         struct mon_reader_bin *rp;
531         size_t size;
532         int rc;
533
534         mutex_lock(&mon_lock);
535         if ((mbus = mon_bus_lookup(iminor(inode))) == NULL) {
536                 mutex_unlock(&mon_lock);
537                 return -ENODEV;
538         }
539         if (mbus != &mon_bus0 && mbus->u_bus == NULL) {
540                 printk(KERN_ERR TAG ": consistency error on open\n");
541                 mutex_unlock(&mon_lock);
542                 return -ENODEV;
543         }
544
545         rp = kzalloc(sizeof(struct mon_reader_bin), GFP_KERNEL);
546         if (rp == NULL) {
547                 rc = -ENOMEM;
548                 goto err_alloc;
549         }
550         spin_lock_init(&rp->b_lock);
551         init_waitqueue_head(&rp->b_wait);
552         mutex_init(&rp->fetch_lock);
553
554         rp->b_size = BUFF_DFL;
555
556         size = sizeof(struct mon_pgmap) * (rp->b_size/CHUNK_SIZE);
557         if ((rp->b_vec = kzalloc(size, GFP_KERNEL)) == NULL) {
558                 rc = -ENOMEM;
559                 goto err_allocvec;
560         }
561
562         if ((rc = mon_alloc_buff(rp->b_vec, rp->b_size/CHUNK_SIZE)) < 0)
563                 goto err_allocbuff;
564
565         rp->r.m_bus = mbus;
566         rp->r.r_data = rp;
567         rp->r.rnf_submit = mon_bin_submit;
568         rp->r.rnf_error = mon_bin_error;
569         rp->r.rnf_complete = mon_bin_complete;
570
571         mon_reader_add(mbus, &rp->r);
572
573         file->private_data = rp;
574         mutex_unlock(&mon_lock);
575         return 0;
576
577 err_allocbuff:
578         kfree(rp->b_vec);
579 err_allocvec:
580         kfree(rp);
581 err_alloc:
582         mutex_unlock(&mon_lock);
583         return rc;
584 }
585
586 /*
587  * Extract an event from buffer and copy it to user space.
588  * Wait if there is no event ready.
589  * Returns zero or error.
590  */
591 static int mon_bin_get_event(struct file *file, struct mon_reader_bin *rp,
592     struct mon_bin_hdr __user *hdr, void __user *data, unsigned int nbytes)
593 {
594         unsigned long flags;
595         struct mon_bin_hdr *ep;
596         size_t step_len;
597         unsigned int offset;
598         int rc;
599
600         mutex_lock(&rp->fetch_lock);
601
602         if ((rc = mon_bin_wait_event(file, rp)) < 0) {
603                 mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
604                 return rc;
605         }
606
607         ep = MON_OFF2HDR(rp, rp->b_out);
608
609         if (copy_to_user(hdr, ep, sizeof(struct mon_bin_hdr))) {
610                 mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
611                 return -EFAULT;
612         }
613
614         step_len = min(ep->len_cap, nbytes);
615         if ((offset = rp->b_out + PKT_SIZE) >= rp->b_size) offset = 0;
616
617         if (copy_from_buf(rp, offset, data, step_len)) {
618                 mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
619                 return -EFAULT;
620         }
621
622         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
623         mon_buff_area_free(rp, PKT_SIZE + ep->len_cap);
624         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
625         rp->b_read = 0;
626
627         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
628         return 0;
629 }
630
631 static int mon_bin_release(struct inode *inode, struct file *file)
632 {
633         struct mon_reader_bin *rp = file->private_data;
634         struct mon_bus* mbus = rp->r.m_bus;
635
636         mutex_lock(&mon_lock);
637
638         if (mbus->nreaders <= 0) {
639                 printk(KERN_ERR TAG ": consistency error on close\n");
640                 mutex_unlock(&mon_lock);
641                 return 0;
642         }
643         mon_reader_del(mbus, &rp->r);
644
645         mon_free_buff(rp->b_vec, rp->b_size/CHUNK_SIZE);
646         kfree(rp->b_vec);
647         kfree(rp);
648
649         mutex_unlock(&mon_lock);
650         return 0;
651 }
652
653 static ssize_t mon_bin_read(struct file *file, char __user *buf,
654     size_t nbytes, loff_t *ppos)
655 {
656         struct mon_reader_bin *rp = file->private_data;
657         unsigned long flags;
658         struct mon_bin_hdr *ep;
659         unsigned int offset;
660         size_t step_len;
661         char *ptr;
662         ssize_t done = 0;
663         int rc;
664
665         mutex_lock(&rp->fetch_lock);
666
667         if ((rc = mon_bin_wait_event(file, rp)) < 0) {
668                 mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
669                 return rc;
670         }
671
672         ep = MON_OFF2HDR(rp, rp->b_out);
673
674         if (rp->b_read < sizeof(struct mon_bin_hdr)) {
675                 step_len = min(nbytes, sizeof(struct mon_bin_hdr) - rp->b_read);
676                 ptr = ((char *)ep) + rp->b_read;
677                 if (step_len && copy_to_user(buf, ptr, step_len)) {
678                         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
679                         return -EFAULT;
680                 }
681                 nbytes -= step_len;
682                 buf += step_len;
683                 rp->b_read += step_len;
684                 done += step_len;
685         }
686
687         if (rp->b_read >= sizeof(struct mon_bin_hdr)) {
688                 step_len = min(nbytes, (size_t)ep->len_cap);
689                 offset = rp->b_out + PKT_SIZE;
690                 offset += rp->b_read - sizeof(struct mon_bin_hdr);
691                 if (offset >= rp->b_size)
692                         offset -= rp->b_size;
693                 if (copy_from_buf(rp, offset, buf, step_len)) {
694                         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
695                         return -EFAULT;
696                 }
697                 nbytes -= step_len;
698                 buf += step_len;
699                 rp->b_read += step_len;
700                 done += step_len;
701         }
702
703         /*
704          * Check if whole packet was read, and if so, jump to the next one.
705          */
706         if (rp->b_read >= sizeof(struct mon_bin_hdr) + ep->len_cap) {
707                 spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
708                 mon_buff_area_free(rp, PKT_SIZE + ep->len_cap);
709                 spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
710                 rp->b_read = 0;
711         }
712
713         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
714         return done;
715 }
716
717 /*
718  * Remove at most nevents from chunked buffer.
719  * Returns the number of removed events.
720  */
721 static int mon_bin_flush(struct mon_reader_bin *rp, unsigned nevents)
722 {
723         unsigned long flags;
724         struct mon_bin_hdr *ep;
725         int i;
726
727         mutex_lock(&rp->fetch_lock);
728         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
729         for (i = 0; i < nevents; ++i) {
730                 if (MON_RING_EMPTY(rp))
731                         break;
732
733                 ep = MON_OFF2HDR(rp, rp->b_out);
734                 mon_buff_area_free(rp, PKT_SIZE + ep->len_cap);
735         }
736         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
737         rp->b_read = 0;
738         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
739         return i;
740 }
741
742 /*
743  * Fetch at most max event offsets into the buffer and put them into vec.
744  * The events are usually freed later with mon_bin_flush.
745  * Return the effective number of events fetched.
746  */
747 static int mon_bin_fetch(struct file *file, struct mon_reader_bin *rp,
748     u32 __user *vec, unsigned int max)
749 {
750         unsigned int cur_out;
751         unsigned int bytes, avail;
752         unsigned int size;
753         unsigned int nevents;
754         struct mon_bin_hdr *ep;
755         unsigned long flags;
756         int rc;
757
758         mutex_lock(&rp->fetch_lock);
759
760         if ((rc = mon_bin_wait_event(file, rp)) < 0) {
761                 mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
762                 return rc;
763         }
764
765         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
766         avail = rp->b_cnt;
767         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
768
769         cur_out = rp->b_out;
770         nevents = 0;
771         bytes = 0;
772         while (bytes < avail) {
773                 if (nevents >= max)
774                         break;
775
776                 ep = MON_OFF2HDR(rp, cur_out);
777                 if (put_user(cur_out, &vec[nevents])) {
778                         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
779                         return -EFAULT;
780                 }
781
782                 nevents++;
783                 size = ep->len_cap + PKT_SIZE;
784                 size = (size + PKT_ALIGN-1) & ~(PKT_ALIGN-1);
785                 if ((cur_out += size) >= rp->b_size)
786                         cur_out -= rp->b_size;
787                 bytes += size;
788         }
789
790         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
791         return nevents;
792 }
793
794 /*
795  * Count events. This is almost the same as the above mon_bin_fetch,
796  * only we do not store offsets into user vector, and we have no limit.
797  */
798 static int mon_bin_queued(struct mon_reader_bin *rp)
799 {
800         unsigned int cur_out;
801         unsigned int bytes, avail;
802         unsigned int size;
803         unsigned int nevents;
804         struct mon_bin_hdr *ep;
805         unsigned long flags;
806
807         mutex_lock(&rp->fetch_lock);
808
809         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
810         avail = rp->b_cnt;
811         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
812
813         cur_out = rp->b_out;
814         nevents = 0;
815         bytes = 0;
816         while (bytes < avail) {
817                 ep = MON_OFF2HDR(rp, cur_out);
818
819                 nevents++;
820                 size = ep->len_cap + PKT_SIZE;
821                 size = (size + PKT_ALIGN-1) & ~(PKT_ALIGN-1);
822                 if ((cur_out += size) >= rp->b_size)
823                         cur_out -= rp->b_size;
824                 bytes += size;
825         }
826
827         mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
828         return nevents;
829 }
830
831 /*
832  */
833 static int mon_bin_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
834     unsigned int cmd, unsigned long arg)
835 {
836         struct mon_reader_bin *rp = file->private_data;
837         // struct mon_bus* mbus = rp->r.m_bus;
838         int ret = 0;
839         struct mon_bin_hdr *ep;
840         unsigned long flags;
841
842         switch (cmd) {
843
844         case MON_IOCQ_URB_LEN:
845                 /*
846                  * N.B. This only returns the size of data, without the header.
847                  */
848                 spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
849                 if (!MON_RING_EMPTY(rp)) {
850                         ep = MON_OFF2HDR(rp, rp->b_out);
851                         ret = ep->len_cap;
852                 }
853                 spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
854                 break;
855
856         case MON_IOCQ_RING_SIZE:
857                 ret = rp->b_size;
858                 break;
859
860         case MON_IOCT_RING_SIZE:
861                 /*
862                  * Changing the buffer size will flush it's contents; the new
863                  * buffer is allocated before releasing the old one to be sure
864                  * the device will stay functional also in case of memory
865                  * pressure.
866                  */
867                 {
868                 int size;
869                 struct mon_pgmap *vec;
870
871                 if (arg < BUFF_MIN || arg > BUFF_MAX)
872                         return -EINVAL;
873
874                 size = CHUNK_ALIGN(arg);
875                 if ((vec = kzalloc(sizeof(struct mon_pgmap) * (size/CHUNK_SIZE),
876                     GFP_KERNEL)) == NULL) {
877                         ret = -ENOMEM;
878                         break;
879                 }
880
881                 ret = mon_alloc_buff(vec, size/CHUNK_SIZE);
882                 if (ret < 0) {
883                         kfree(vec);
884                         break;
885                 }
886
887                 mutex_lock(&rp->fetch_lock);
888                 spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
889                 mon_free_buff(rp->b_vec, size/CHUNK_SIZE);
890                 kfree(rp->b_vec);
891                 rp->b_vec  = vec;
892                 rp->b_size = size;
893                 rp->b_read = rp->b_in = rp->b_out = rp->b_cnt = 0;
894                 rp->cnt_lost = 0;
895                 spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
896                 mutex_unlock(&rp->fetch_lock);
897                 }
898                 break;
899
900         case MON_IOCH_MFLUSH:
901                 ret = mon_bin_flush(rp, arg);
902                 break;
903
904         case MON_IOCX_GET:
905                 {
906                 struct mon_bin_get getb;
907
908                 if (copy_from_user(&getb, (void __user *)arg,
909                                             sizeof(struct mon_bin_get)))
910                         return -EFAULT;
911
912                 if (getb.alloc > 0x10000000)    /* Want to cast to u32 */
913                         return -EINVAL;
914                 ret = mon_bin_get_event(file, rp,
915                           getb.hdr, getb.data, (unsigned int)getb.alloc);
916                 }
917                 break;
918
919 #ifdef CONFIG_COMPAT
920         case MON_IOCX_GET32: {
921                 struct mon_bin_get32 getb;
922
923                 if (copy_from_user(&getb, (void __user *)arg,
924                                             sizeof(struct mon_bin_get32)))
925                         return -EFAULT;
926
927                 ret = mon_bin_get_event(file, rp,
928                     compat_ptr(getb.hdr32), compat_ptr(getb.data32),
929                     getb.alloc32);
930                 }
931                 break;
932 #endif
933
934         case MON_IOCX_MFETCH:
935                 {
936                 struct mon_bin_mfetch mfetch;
937                 struct mon_bin_mfetch __user *uptr;
938
939                 uptr = (struct mon_bin_mfetch __user *)arg;
940
941                 if (copy_from_user(&mfetch, uptr, sizeof(mfetch)))
942                         return -EFAULT;
943
944                 if (mfetch.nflush) {
945                         ret = mon_bin_flush(rp, mfetch.nflush);
946                         if (ret < 0)
947                                 return ret;
948                         if (put_user(ret, &uptr->nflush))
949                                 return -EFAULT;
950                 }
951                 ret = mon_bin_fetch(file, rp, mfetch.offvec, mfetch.nfetch);
952                 if (ret < 0)
953                         return ret;
954                 if (put_user(ret, &uptr->nfetch))
955                         return -EFAULT;
956                 ret = 0;
957                 }
958                 break;
959
960 #ifdef CONFIG_COMPAT
961         case MON_IOCX_MFETCH32:
962                 {
963                 struct mon_bin_mfetch32 mfetch;
964                 struct mon_bin_mfetch32 __user *uptr;
965
966                 uptr = (struct mon_bin_mfetch32 __user *) compat_ptr(arg);
967
968                 if (copy_from_user(&mfetch, uptr, sizeof(mfetch)))
969                         return -EFAULT;
970
971                 if (mfetch.nflush32) {
972                         ret = mon_bin_flush(rp, mfetch.nflush32);
973                         if (ret < 0)
974                                 return ret;
975                         if (put_user(ret, &uptr->nflush32))
976                                 return -EFAULT;
977                 }
978                 ret = mon_bin_fetch(file, rp, compat_ptr(mfetch.offvec32),
979                     mfetch.nfetch32);
980                 if (ret < 0)
981                         return ret;
982                 if (put_user(ret, &uptr->nfetch32))
983                         return -EFAULT;
984                 ret = 0;
985                 }
986                 break;
987 #endif
988
989         case MON_IOCG_STATS: {
990                 struct mon_bin_stats __user *sp;
991                 unsigned int nevents;
992                 unsigned int ndropped;
993
994                 spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
995                 ndropped = rp->cnt_lost;
996                 rp->cnt_lost = 0;
997                 spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
998                 nevents = mon_bin_queued(rp);
999
1000                 sp = (struct mon_bin_stats __user *)arg;
1001                 if (put_user(rp->cnt_lost, &sp->dropped))
1002                         return -EFAULT;
1003                 if (put_user(nevents, &sp->queued))
1004                         return -EFAULT;
1005
1006                 }
1007                 break;
1008
1009         default:
1010                 return -ENOTTY;
1011         }
1012
1013         return ret;
1014 }
1015
1016 static unsigned int
1017 mon_bin_poll(struct file *file, struct poll_table_struct *wait)
1018 {
1019         struct mon_reader_bin *rp = file->private_data;
1020         unsigned int mask = 0;
1021         unsigned long flags;
1022
1023         if (file->f_mode & FMODE_READ)
1024                 poll_wait(file, &rp->b_wait, wait);
1025
1026         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
1027         if (!MON_RING_EMPTY(rp))
1028                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;    /* readable */
1029         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
1030         return mask;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * open and close: just keep track of how many times the device is
1035  * mapped, to use the proper memory allocation function.
1036  */
1037 static void mon_bin_vma_open(struct vm_area_struct *vma)
1038 {
1039         struct mon_reader_bin *rp = vma->vm_private_data;
1040         rp->mmap_active++;
1041 }
1042
1043 static void mon_bin_vma_close(struct vm_area_struct *vma)
1044 {
1045         struct mon_reader_bin *rp = vma->vm_private_data;
1046         rp->mmap_active--;
1047 }
1048
1049 /*
1050  * Map ring pages to user space.
1051  */
1052 struct page *mon_bin_vma_nopage(struct vm_area_struct *vma,
1053                                 unsigned long address, int *type)
1054 {
1055         struct mon_reader_bin *rp = vma->vm_private_data;
1056         unsigned long offset, chunk_idx;
1057         struct page *pageptr;
1058
1059         offset = (address - vma->vm_start) + (vma->vm_pgoff << PAGE_SHIFT);
1060         if (offset >= rp->b_size)
1061                 return NOPAGE_SIGBUS;
1062         chunk_idx = offset / CHUNK_SIZE;
1063         pageptr = rp->b_vec[chunk_idx].pg;
1064         get_page(pageptr);
1065         if (type)
1066                 *type = VM_FAULT_MINOR;
1067         return pageptr;
1068 }
1069
1070 struct vm_operations_struct mon_bin_vm_ops = {
1071         .open =     mon_bin_vma_open,
1072         .close =    mon_bin_vma_close,
1073         .nopage =   mon_bin_vma_nopage,
1074 };
1075
1076 int mon_bin_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
1077 {
1078         /* don't do anything here: "nopage" will set up page table entries */
1079         vma->vm_ops = &mon_bin_vm_ops;
1080         vma->vm_flags |= VM_RESERVED;
1081         vma->vm_private_data = filp->private_data;
1082         mon_bin_vma_open(vma);
1083         return 0;
1084 }
1085
1086 struct file_operations mon_fops_binary = {
1087         .owner =        THIS_MODULE,
1088         .open =         mon_bin_open,
1089         .llseek =       no_llseek,
1090         .read =         mon_bin_read,
1091         /* .write =     mon_text_write, */
1092         .poll =         mon_bin_poll,
1093         .ioctl =        mon_bin_ioctl,
1094         .release =      mon_bin_release,
1095 };
1096
1097 static int mon_bin_wait_event(struct file *file, struct mon_reader_bin *rp)
1098 {
1099         DECLARE_WAITQUEUE(waita, current);
1100         unsigned long flags;
1101
1102         add_wait_queue(&rp->b_wait, &waita);
1103         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1104
1105         spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
1106         while (MON_RING_EMPTY(rp)) {
1107                 spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
1108
1109                 if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
1110                         set_current_state(TASK_RUNNING);
1111                         remove_wait_queue(&rp->b_wait, &waita);
1112                         return -EWOULDBLOCK; /* Same as EAGAIN in Linux */
1113                 }
1114                 schedule();
1115                 if (signal_pending(current)) {
1116                         remove_wait_queue(&rp->b_wait, &waita);
1117                         return -EINTR;
1118                 }
1119                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1120
1121                 spin_lock_irqsave(&rp->b_lock, flags);
1122         }
1123         spin_unlock_irqrestore(&rp->b_lock, flags);
1124
1125         set_current_state(TASK_RUNNING);
1126         remove_wait_queue(&rp->b_wait, &waita);
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 static int mon_alloc_buff(struct mon_pgmap *map, int npages)
1131 {
1132         int n;
1133         unsigned long vaddr;
1134
1135         for (n = 0; n < npages; n++) {
1136                 vaddr = get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1137                 if (vaddr == 0) {
1138                         while (n-- != 0)
1139                                 free_page((unsigned long) map[n].ptr);
1140                         return -ENOMEM;
1141                 }
1142                 map[n].ptr = (unsigned char *) vaddr;
1143                 map[n].pg = virt_to_page(vaddr);
1144         }
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 static void mon_free_buff(struct mon_pgmap *map, int npages)
1149 {
1150         int n;
1151
1152         for (n = 0; n < npages; n++)
1153                 free_page((unsigned long) map[n].ptr);
1154 }
1155
1156 int mon_bin_add(struct mon_bus *mbus, const struct usb_bus *ubus)
1157 {
1158         struct device *dev;
1159         unsigned minor = ubus? ubus->busnum: 0;
1160
1161         if (minor >= MON_BIN_MAX_MINOR)
1162                 return 0;
1163
1164         dev = device_create(mon_bin_class, ubus? ubus->controller: NULL,
1165                         MKDEV(MAJOR(mon_bin_dev0), minor), "usbmon%d", minor);
1166         if (IS_ERR(dev))
1167                 return 0;
1168
1169         mbus->classdev = dev;
1170         return 1;
1171 }
1172
1173 void mon_bin_del(struct mon_bus *mbus)
1174 {
1175         device_destroy(mon_bin_class, mbus->classdev->devt);
1176 }
1177
1178 int __init mon_bin_init(void)
1179 {
1180         int rc;
1181
1182         mon_bin_class = class_create(THIS_MODULE, "usbmon");
1183         if (IS_ERR(mon_bin_class)) {
1184                 rc = PTR_ERR(mon_bin_class);
1185                 goto err_class;
1186         }
1187
1188         rc = alloc_chrdev_region(&mon_bin_dev0, 0, MON_BIN_MAX_MINOR, "usbmon");
1189         if (rc < 0)
1190                 goto err_dev;
1191
1192         cdev_init(&mon_bin_cdev, &mon_fops_binary);
1193         mon_bin_cdev.owner = THIS_MODULE;
1194
1195         rc = cdev_add(&mon_bin_cdev, mon_bin_dev0, MON_BIN_MAX_MINOR);
1196         if (rc < 0)
1197                 goto err_add;
1198
1199         return 0;
1200
1201 err_add:
1202         unregister_chrdev_region(mon_bin_dev0, MON_BIN_MAX_MINOR);
1203 err_dev:
1204         class_destroy(mon_bin_class);
1205 err_class:
1206         return rc;
1207 }
1208
1209 void mon_bin_exit(void)
1210 {
1211         cdev_del(&mon_bin_cdev);
1212         unregister_chrdev_region(mon_bin_dev0, MON_BIN_MAX_MINOR);
1213         class_destroy(mon_bin_class);
1214 }