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 /**
 186  * register_chrdev() - Register a major number for character devices.
 187  * @major: major device number or 0 for dynamic allocation
 188  * @name: name of this range of devices
 189  * @fops: file operations associated with this devices
 190  *
 191  * If @major == 0 this functions will dynamically allocate a major and return
 192  * its number.
 193  *
 194  * If @major > 0 this function will attempt to reserve a device with the given
 195  * major number and will return zero on success.
 196  *
 197  * Returns a -ve errno on failure.
 198  *
 199  * The name of this device has nothing to do with the name of the device in
 200  * /dev. It only helps to keep track of the different owners of devices. If
 201  * your module name has only one type of devices it's ok to use e.g. the name
 202  * of the module here.
 203  *
 204  * This function registers a range of 256 minor numbers. The first minor number
 205  * is 0.
 206  */
 207 int register_chrdev(unsigned int major, const char *name,
 208                     const struct file_operations *fops)
 209 {
 210         struct char_device_struct *cd;
 211         struct cdev *cdev;
 212         char *s;
 213         int err = -ENOMEM;
 214
 215         cd = __register_chrdev_region(major, 0, 256, name);
 216         if (IS_ERR(cd))
 217                 return PTR_ERR(cd);
 218
 219         cdev = cdev_alloc();
 220         if (!cdev)
 221                 goto out2;
 222
 223         cdev->owner = fops->owner;
 224         cdev->ops = fops;
 225         kobject_set_name(&cdev->kobj, "%s", name);
 226         for (s = strchr(kobject_name(&cdev->kobj),'/'); s; s = strchr(s, '/'))
 227                 *s = '!';
 228
 229         err = cdev_add(cdev, MKDEV(cd->major, 0), 256);
 230         if (err)
 231                 goto out;
 232
 233         cd->cdev = cdev;
 234
 235         return major ? 0 : cd->major;
 236 out:
 237         kobject_put(&cdev->kobj);
 238 out2:
 239         kfree(__unregister_chrdev_region(cd->major, 0, 256));
 240         return err;
 241 }
 242
 243 void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
 244 {
 245         dev_t to = from + count;
 246         dev_t n, next;
 247
 248         for (n = from; n < to; n = next) {
 249                 next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);
 250                 if (next > to)
 251                         next = to;
 252                 kfree(__unregister_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n), next - n));
 253         }
 254 }
 255
 256 int unregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)
 257 {
 258         struct char_device_struct *cd;
 259         cd = __unregister_chrdev_region(major, 0, 256);
 260         if (cd && cd->cdev)
 261                 cdev_del(cd->cdev);
 262         kfree(cd);
 263         return 0;
 264 }
 265
 266 static DEFINE_SPINLOCK(cdev_lock);
 267
 268 static struct kobject *cdev_get(struct cdev *p)
 269 {
 270         struct module *owner = p->owner;
 271         struct kobject *kobj;
 272
 273         if (owner && !try_module_get(owner))
 274                 return NULL;
 275         kobj = kobject_get(&p->kobj);
 276         if (!kobj)
 277                 module_put(owner);
 278         return kobj;
 279 }
 280
 281 void cdev_put(struct cdev *p)
 282 {
 283         if (p) {
 284                 struct module *owner = p->owner;
 285                 kobject_put(&p->kobj);
 286                 module_put(owner);
 287         }
 288 }
 289
 290 /*
 291  * Called every time a character special file is opened
 292  */
 293 int chrdev_open(struct inode * inode, struct file * filp)
 294 {
 295         struct cdev *p;
 296         struct cdev *new = NULL;
 297         int ret = 0;
 298
 299         spin_lock(&cdev_lock);
 300         p = inode->i_cdev;
 301         if (!p) {
 302                 struct kobject *kobj;
 303                 int idx;
 304                 spin_unlock(&cdev_lock);
 305                 kobj = kobj_lookup(cdev_map, inode->i_rdev, &idx);
 306                 if (!kobj)
 307                         return -ENXIO;
 308                 new = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
 309                 spin_lock(&cdev_lock);
 310                 p = inode->i_cdev;
 311                 if (!p) {
 312                         inode->i_cdev = p = new;
 313                         inode->i_cindex = idx;
 314                         list_add(&inode->i_devices, &p->list);
 315                         new = NULL;
 316                 } else if (!cdev_get(p))
 317                         ret = -ENXIO;
 318         } else if (!cdev_get(p))
 319                 ret = -ENXIO;
 320         spin_unlock(&cdev_lock);
 321         cdev_put(new);
 322         if (ret)
 323                 return ret;
 324         filp->f_op = fops_get(p->ops);
 325         if (!filp->f_op) {
 326                 cdev_put(p);
 327                 return -ENXIO;
 328         }
 329         if (filp->f_op->open) {
 330                 lock_kernel();
 331                 ret = filp->f_op->open(inode,filp);
 332                 unlock_kernel();
 333         }
 334         if (ret)
 335                 cdev_put(p);
 336         return ret;
 337 }
 338
 339 void cd_forget(struct inode *inode)
 340 {
 341         spin_lock(&cdev_lock);
 342         list_del_init(&inode->i_devices);
 343         inode->i_cdev = NULL;
 344         spin_unlock(&cdev_lock);
 345 }
 346
 347 static void cdev_purge(struct cdev *cdev)
 348 {
 349         spin_lock(&cdev_lock);
 350         while (!list_empty(&cdev->list)) {
 351                 struct inode *inode;
 352                 inode = container_of(cdev->list.next, struct inode, i_devices);
 353                 list_del_init(&inode->i_devices);
 354                 inode->i_cdev = NULL;
 355         }
 356         spin_unlock(&cdev_lock);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Dummy default file-operations: the only thing this does
 361  * is contain the open that then fills in the correct operations
 362  * depending on the special file...
 363  */
 364 const struct file_operations def_chr_fops = {
 365         .open = chrdev_open,
 366 };
 367
 368 static struct kobject *exact_match(dev_t dev, int *part, void *data)
 369 {
 370         struct cdev *p = data;
 371         return &p->kobj;
 372 }
 373
 374 static int exact_lock(dev_t dev, void *data)
 375 {
 376         struct cdev *p = data;
 377         return cdev_get(p) ? 0 : -1;
 378 }
 379
 380 int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
 381 {
 382         p->dev = dev;
 383         p->count = count;
 384         return kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL, exact_match, exact_lock, p);
 385 }
 386
 387 static void cdev_unmap(dev_t dev, unsigned count)
 388 {
 389         kobj_unmap(cdev_map, dev, count);
 390 }
 391
 392 void cdev_del(struct cdev *p)
 393 {
 394         cdev_unmap(p->dev, p->count);
 395         kobject_put(&p->kobj);
 396 }
 397
 398
 399 static void cdev_default_release(struct kobject *kobj)
 400 {
 401         struct cdev *p = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
 402         cdev_purge(p);
 403 }
 404
 405 static void cdev_dynamic_release(struct kobject *kobj)
 406 {
 407         struct cdev *p = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
 408         cdev_purge(p);
 409         kfree(p);
 410 }
 411
 412 static struct kobj_type ktype_cdev_default = {
 413         .release        = cdev_default_release,
 414 };
 415
 416 static struct kobj_type ktype_cdev_dynamic = {
 417         .release        = cdev_dynamic_release,
 418 };
 419
 420 struct cdev *cdev_alloc(void)
 421 {
 422         struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
 423         if (p) {
 424                 p->kobj.ktype = &ktype_cdev_dynamic;
 425                 INIT_LIST_HEAD(&p->list);
 426                 kobject_init(&p->kobj);
 427         }
 428         return p;
 429 }
 430
 431 void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
 432 {
 433         memset(cdev, 0, sizeof *cdev);
 434         INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
 435         cdev->kobj.ktype = &ktype_cdev_default;
 436         kobject_init(&cdev->kobj);
 437         cdev->ops = fops;
 438 }
 439
 440 static struct kobject *base_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
 441 {
 442         if (request_module("char-major-%d-%d", MAJOR(dev), MINOR(dev)) > 0)
 443                 /* Make old-style 2.4 aliases work */
 444                 request_module("char-major-%d", MAJOR(dev));
 445         return NULL;
 446 }
 447
 448 void __init chrdev_init(void)
 449 {
 450         cdev_map = kobj_map_init(base_probe, &chrdevs_lock);
 451 }
 452
 453
 454 /* Let modules do char dev stuff */
 455 EXPORT_SYMBOL(register_chrdev_region);
 456 EXPORT_SYMBOL(unregister_chrdev_region);
 457 EXPORT_SYMBOL(alloc_chrdev_region);
 458 EXPORT_SYMBOL(cdev_init);
 459 EXPORT_SYMBOL(cdev_alloc);
 460 EXPORT_SYMBOL(cdev_del);
 461 EXPORT_SYMBOL(cdev_add);
 462 EXPORT_SYMBOL(register_chrdev);
 463 EXPORT_SYMBOL(unregister_chrdev);