git.oblomov.eu Git - linux-2.6/blob - fs/char_dev.c

   1 /*
   2  *  linux/fs/char_dev.c
   3  *
   4  *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
   5  */
   6
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/fs.h>
   9 #include <linux/slab.h>
  10 #include <linux/string.h>
  11
  12 #include <linux/major.h>
  13 #include <linux/errno.h>
  14 #include <linux/module.h>
  15 #include <linux/smp_lock.h>
  16 #include <linux/seq_file.h>
  17
  18 #include <linux/kobject.h>
  19 #include <linux/kobj_map.h>
  20 #include <linux/cdev.h>
  21 #include <linux/mutex.h>
  22
  23 #ifdef CONFIG_KMOD
  24 #include <linux/kmod.h>
  25 #endif
  26
  27 static struct kobj_map *cdev_map;
  28
  29 static DEFINE_MUTEX(chrdevs_lock);
  30
  31 static struct char_device_struct {
  32         struct char_device_struct *next;
  33         unsigned int major;
  34         unsigned int baseminor;
  35         int minorct;
  36         char name[64];
  37         struct file_operations *fops;
  38         struct cdev *cdev;              /* will die */
  39 } *chrdevs[CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
  40
  41 /* index in the above */
  42 static inline int major_to_index(int major)
  43 {
  44         return major % CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
  45 }
  46
  47 #ifdef CONFIG_PROC_FS
  48
  49 void chrdev_show(struct seq_file *f, off_t offset)
  50 {
  51         struct char_device_struct *cd;
  52
  53         if (offset < CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE) {
  54                 mutex_lock(&chrdevs_lock);
  55                 for (cd = chrdevs[offset]; cd; cd = cd->next)
  56                         seq_printf(f, "%3d %s\n", cd->major, cd->name);
  57                 mutex_unlock(&chrdevs_lock);
  58         }
  59 }
  60
  61 #endif /* CONFIG_PROC_FS */
  62
  63 /*
  64  * Register a single major with a specified minor range.
  65  *
  66  * If major == 0 this functions will dynamically allocate a major and return
  67  * its number.
  68  *
  69  * If major > 0 this function will attempt to reserve the passed range of
  70  * minors and will return zero on success.
  71  *
  72  * Returns a -ve errno on failure.
  73  */
  74 static struct char_device_struct *
  75 __register_chrdev_region(unsigned int major, unsigned int baseminor,
  76                            int minorct, const char *name)
  77 {
  78         struct char_device_struct *cd, **cp;
  79         int ret = 0;
  80         int i;
  81
  82         cd = kzalloc(sizeof(struct char_device_struct), GFP_KERNEL);
  83         if (cd == NULL)
  84                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
  85
  86         mutex_lock(&chrdevs_lock);
  87
  88         /* temporary */
  89         if (major == 0) {
  90                 for (i = ARRAY_SIZE(chrdevs)-1; i > 0; i--) {
  91                         if (chrdevs[i] == NULL)
  92                                 break;
  93                 }
  94
  95                 if (i == 0) {
  96                         ret = -EBUSY;
  97                         goto out;
  98                 }
  99                 major = i;
 100                 ret = major;
 101         }
 102
 103         cd->major = major;
 104         cd->baseminor = baseminor;
 105         cd->minorct = minorct;
 106         strncpy(cd->name,name, 64);
 107
 108         i = major_to_index(major);
 109
 110         for (cp = &chrdevs[i]; *cp; cp = &(*cp)->next)
 111                 if ((*cp)->major > major ||
 112                     ((*cp)->major == major && (*cp)->baseminor >= baseminor))
 113                         break;
 114         if (*cp && (*cp)->major == major &&
 115             (*cp)->baseminor < baseminor + minorct) {
 116                 ret = -EBUSY;
 117                 goto out;
 118         }
 119         cd->next = *cp;
 120         *cp = cd;
 121         mutex_unlock(&chrdevs_lock);
 122         return cd;
 123 out:
 124         mutex_unlock(&chrdevs_lock);
 125         kfree(cd);
 126         return ERR_PTR(ret);
 127 }
 128
 129 static struct char_device_struct *
 130 __unregister_chrdev_region(unsigned major, unsigned baseminor, int minorct)
 131 {
 132         struct char_device_struct *cd = NULL, **cp;
 133         int i = major_to_index(major);
 134
 135         mutex_lock(&chrdevs_lock);
 136         for (cp = &chrdevs[i]; *cp; cp = &(*cp)->next)
 137                 if ((*cp)->major == major &&
 138                     (*cp)->baseminor == baseminor &&
 139                     (*cp)->minorct == minorct)
 140                         break;
 141         if (*cp) {
 142                 cd = *cp;
 143                 *cp = cd->next;
 144         }
 145         mutex_unlock(&chrdevs_lock);
 146         return cd;
 147 }
 148
 149 int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
 150 {
 151         struct char_device_struct *cd;
 152         dev_t to = from + count;
 153         dev_t n, next;
 154
 155         for (n = from; n < to; n = next) {
 156                 next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);
 157                 if (next > to)
 158                         next = to;
 159                 cd = __register_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n),
 160                                next - n, name);
 161                 if (IS_ERR(cd))
 162                         goto fail;
 163         }
 164         return 0;
 165 fail:
 166         to = n;
 167         for (n = from; n < to; n = next) {
 168                 next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);
 169                 kfree(__unregister_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n), next - n));
 170         }
 171         return PTR_ERR(cd);
 172 }
 173
 174 int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count,
 175                         const char *name)
 176 {
 177         struct char_device_struct *cd;
 178         cd = __register_chrdev_region(0, baseminor, count, name);
 179         if (IS_ERR(cd))
 180                 return PTR_ERR(cd);
 181         *dev = MKDEV(cd->major, cd->baseminor);
 182         return 0;
 183 }
 184
 185 int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
 186                     const struct file_operations *fops)
 187 {
 188         struct char_device_struct *cd;
 189         struct cdev *cdev;
 190         char *s;
 191         int err = -ENOMEM;
 192
 193         cd = __register_chrdev_region(major, 0, 256, name);
 194         if (IS_ERR(cd))
 195                 return PTR_ERR(cd);
 196
 197         cdev = cdev_alloc();
 198         if (!cdev)
 199                 goto out2;
 200
 201         cdev->owner = fops->owner;
 202         cdev->ops = fops;
 203         kobject_set_name(&cdev->kobj, "%s", name);
 204         for (s = strchr(kobject_name(&cdev->kobj),'/'); s; s = strchr(s, '/'))
 205                 *s = '!';
 206
 207         err = cdev_add(cdev, MKDEV(cd->major, 0), 256);
 208         if (err)
 209                 goto out;
 210
 211         cd->cdev = cdev;
 212
 213         return major ? 0 : cd->major;
 214 out:
 215         kobject_put(&cdev->kobj);
 216 out2:
 217         kfree(__unregister_chrdev_region(cd->major, 0, 256));
 218         return err;
 219 }
 220
 221 void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
 222 {
 223         dev_t to = from + count;
 224         dev_t n, next;
 225
 226         for (n = from; n < to; n = next) {
 227                 next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);
 228                 if (next > to)
 229                         next = to;
 230                 kfree(__unregister_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n), next - n));
 231         }
 232 }
 233
 234 int unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
 235 {
 236         struct char_device_struct *cd;
 237         cd = __unregister_chrdev_region(major, 0, 256);
 238         if (cd && cd->cdev)
 239                 cdev_del(cd->cdev);
 240         kfree(cd);
 241         return 0;
 242 }
 243
 244 static DEFINE_SPINLOCK(cdev_lock);
 245
 246 static struct kobject *cdev_get(struct cdev *p)
 247 {
 248         struct module *owner = p->owner;
 249         struct kobject *kobj;
 250
 251         if (owner && !try_module_get(owner))
 252                 return NULL;
 253         kobj = kobject_get(&p->kobj);
 254         if (!kobj)
 255                 module_put(owner);
 256         return kobj;
 257 }
 258
 259 void cdev_put(struct cdev *p)
 260 {
 261         if (p) {
 262                 struct module *owner = p->owner;
 263                 kobject_put(&p->kobj);
 264                 module_put(owner);
 265         }
 266 }
 267
 268 /*
 269  * Called every time a character special file is opened
 270  */
 271 int chrdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
 272 {
 273         struct cdev *p;
 274         struct cdev *new = NULL;
 275         int ret = 0;
 276
 277         spin_lock(&cdev_lock);
 278         p = inode->i_cdev;
 279         if (!p) {
 280                 struct kobject *kobj;
 281                 int idx;
 282                 spin_unlock(&cdev_lock);
 283                 kobj = kobj_lookup(cdev_map, inode->i_rdev, &idx);
 284                 if (!kobj)
 285                         return -ENXIO;
 286                 new = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
 287                 spin_lock(&cdev_lock);
 288                 p = inode->i_cdev;
 289                 if (!p) {
 290                         inode->i_cdev = p = new;
 291                         inode->i_cindex = idx;
 292                         list_add(&inode->i_devices, &p->list);
 293                         new = NULL;
 294                 } else if (!cdev_get(p))
 295                         ret = -ENXIO;
 296         } else if (!cdev_get(p))
 297                 ret = -ENXIO;
 298         spin_unlock(&cdev_lock);
 299         cdev_put(new);
 300         if (ret)
 301                 return ret;
 302         filp->f_op = fops_get(p->ops);
 303         if (!filp->f_op) {
 304                 cdev_put(p);
 305                 return -ENXIO;
 306         }
 307         if (filp->f_op->open) {
 308                 lock_kernel();
 309                 ret = filp->f_op->open(inode,filp);
 310                 unlock_kernel();
 311         }
 312         if (ret)
 313                 cdev_put(p);
 314         return ret;
 315 }
 316
 317 void cd_forget(struct inode *inode)
 318 {
 319         spin_lock(&cdev_lock);
 320         list_del_init(&inode->i_devices);
 321         inode->i_cdev = NULL;
 322         spin_unlock(&cdev_lock);
 323 }
 324
 325 static void cdev_purge(struct cdev *cdev)
 326 {
 327         spin_lock(&cdev_lock);
 328         while (!list_empty(&cdev->list)) {
 329                 struct inode *inode;
 330                 inode = container_of(cdev->list.next, struct inode, i_devices);
 331                 list_del_init(&inode->i_devices);
 332                 inode->i_cdev = NULL;
 333         }
 334         spin_unlock(&cdev_lock);
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Dummy default file-operations: the only thing this does
 339  * is contain the open that then fills in the correct operations
 340  * depending on the special file...
 341  */
 342 const struct file_operations def_chr_fops = {
 343         .open = chrdev_open,
 344 };
 345
 346 static struct kobject *exact_match(dev_t dev, int *part, void *data)
 347 {
 348         struct cdev *p = data;
 349         return &p->kobj;
 350 }
 351
 352 static int exact_lock(dev_t dev, void *data)
 353 {
 354         struct cdev *p = data;
 355         return cdev_get(p) ? 0 : -1;
 356 }
 357
 358 int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
 359 {
 360         p->dev = dev;
 361         p->count = count;
 362         return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);
 363 }
 364
 365 static void cdev_unmap(dev_t dev, unsigned count)
 366 {
 367         kobj_unmap(cdev_map, dev, count);
 368 }
 369
 370 void cdev_del(struct cdev *p)
 371 {
 372         cdev_unmap(p->dev, p->count);
 373         kobject_put(&p->kobj);
 374 }
 375
 376
 377 static void cdev_default_release(struct kobject *kobj)
 378 {
 379         struct cdev *p = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
 380         cdev_purge(p);
 381 }
 382
 383 static void cdev_dynamic_release(struct kobject *kobj)
 384 {
 385         struct cdev *p = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
 386         cdev_purge(p);
 387         kfree(p);
 388 }
 389
 390 static struct kobj_type ktype_cdev_default = {
 391         .release        = cdev_default_release,
 392 };
 393
 394 static struct kobj_type ktype_cdev_dynamic = {
 395         .release        = cdev_dynamic_release,
 396 };
 397
 398 struct cdev *cdev_alloc(void)
 399 {
 400         struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
 401         if (p) {
 402                 p->kobj.ktype = &ktype_cdev_dynamic;
 403                 INIT_LIST_HEAD(&p->list);
 404                 kobject_init(&p->kobj);
 405         }
 406         return p;
 407 }
 408
 409 void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
 410 {
 411         memset(cdev, 0, sizeof *cdev);
 412         INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
 413         cdev->kobj.ktype = &ktype_cdev_default;
 414         kobject_init(&cdev->kobj);
 415         cdev->ops = fops;
 416 }
 417
 418 static struct kobject *base_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
 419 {
 420         if (request_module("char-major-%d-%d", MAJOR(dev), MINOR(dev)) > 0)
 421                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
 422                 request_module("char-major-%d", MAJOR(dev));
 423         return NULL;
 424 }
 425
 426 void __init chrdev_init(void)
 427 {
 428         cdev_map = kobj_map_init(base_probe, &chrdevs_lock);
 429 }
 430
 431
 432 /* Let modules do char dev stuff */
 433 EXPORT_SYMBOL(register_chrdev_region);
 434 EXPORT_SYMBOL(unregister_chrdev_region);
 435 EXPORT_SYMBOL(alloc_chrdev_region);
 436 EXPORT_SYMBOL(cdev_init);
 437 EXPORT_SYMBOL(cdev_alloc);
 438 EXPORT_SYMBOL(cdev_del);
 439 EXPORT_SYMBOL(cdev_add);
 440 EXPORT_SYMBOL(register_chrdev);
 441 EXPORT_SYMBOL(unregister_chrdev);