Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / fs / char_dev.c
diff --git a/kernel/fs/char_dev.c b/kernel/fs/char_dev.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ea06a3d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,569 @@
+/*
+ *  linux/fs/char_dev.c
+ *
+ *  Copyright (C) 1991, 1992  Linus Torvalds
+ */
+
+#include <linux/init.h>
+#include <linux/fs.h>
+#include <linux/kdev_t.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/string.h>
+
+#include <linux/major.h>
+#include <linux/errno.h>
+#include <linux/module.h>
+#include <linux/seq_file.h>
+
+#include <linux/kobject.h>
+#include <linux/kobj_map.h>
+#include <linux/cdev.h>
+#include <linux/mutex.h>
+#include <linux/backing-dev.h>
+#include <linux/tty.h>
+
+#include "internal.h"
+
+static struct kobj_map *cdev_map;
+
+static DEFINE_MUTEX(chrdevs_lock);
+
+static struct char_device_struct {
+       struct char_device_struct *next;
+       unsigned int major;
+       unsigned int baseminor;
+       int minorct;
+       char name[64];
+       struct cdev *cdev;              /* will die */
+} *chrdevs[CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE];
+
+/* index in the above */
+static inline int major_to_index(unsigned major)
+{
+       return major % CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE;
+}
+
+#ifdef CONFIG_PROC_FS
+
+void chrdev_show(struct seq_file *f, off_t offset)
+{
+       struct char_device_struct *cd;
+
+       if (offset < CHRDEV_MAJOR_HASH_SIZE) {
+               mutex_lock(&chrdevs_lock);
+               for (cd = chrdevs[offset]; cd; cd = cd->next)
+                       seq_printf(f, "%3d %s\n", cd->major, cd->name);
+               mutex_unlock(&chrdevs_lock);
+       }
+}
+
+#endif /* CONFIG_PROC_FS */
+
+/*
+ * Register a single major with a specified minor range.
+ *
+ * If major == 0 this functions will dynamically allocate a major and return
+ * its number.
+ *
+ * If major > 0 this function will attempt to reserve the passed range of
+ * minors and will return zero on success.
+ *
+ * Returns a -ve errno on failure.
+ */
+static struct char_device_struct *
+__register_chrdev_region(unsigned int major, unsigned int baseminor,
+                          int minorct, const char *name)
+{
+       struct char_device_struct *cd, **cp;
+       int ret = 0;
+       int i;
+
+       cd = kzalloc(sizeof(struct char_device_struct), GFP_KERNEL);
+       if (cd == NULL)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+
+       mutex_lock(&chrdevs_lock);
+
+       /* temporary */
+       if (major == 0) {
+               for (i = ARRAY_SIZE(chrdevs)-1; i > 0; i--) {
+                       if (chrdevs[i] == NULL)
+                               break;
+               }
+
+               if (i == 0) {
+                       ret = -EBUSY;
+                       goto out;
+               }
+               major = i;
+       }
+
+       cd->major = major;
+       cd->baseminor = baseminor;
+       cd->minorct = minorct;
+       strlcpy(cd->name, name, sizeof(cd->name));
+
+       i = major_to_index(major);
+
+       for (cp = &chrdevs[i]; *cp; cp = &(*cp)->next)
+               if ((*cp)->major > major ||
+                   ((*cp)->major == major &&
+                    (((*cp)->baseminor >= baseminor) ||
+                     ((*cp)->baseminor + (*cp)->minorct > baseminor))))
+                       break;
+
+       /* Check for overlapping minor ranges.  */
+       if (*cp && (*cp)->major == major) {
+               int old_min = (*cp)->baseminor;
+               int old_max = (*cp)->baseminor + (*cp)->minorct - 1;
+               int new_min = baseminor;
+               int new_max = baseminor + minorct - 1;
+
+               /* New driver overlaps from the left.  */
+               if (new_max >= old_min && new_max <= old_max) {
+                       ret = -EBUSY;
+                       goto out;
+               }
+
+               /* New driver overlaps from the right.  */
+               if (new_min <= old_max && new_min >= old_min) {
+                       ret = -EBUSY;
+                       goto out;
+               }
+       }
+
+       cd->next = *cp;
+       *cp = cd;
+       mutex_unlock(&chrdevs_lock);
+       return cd;
+out:
+       mutex_unlock(&chrdevs_lock);
+       kfree(cd);
+       return ERR_PTR(ret);
+}
+
+static struct char_device_struct *
+__unregister_chrdev_region(unsigned major, unsigned baseminor, int minorct)
+{
+       struct char_device_struct *cd = NULL, **cp;
+       int i = major_to_index(major);
+
+       mutex_lock(&chrdevs_lock);
+       for (cp = &chrdevs[i]; *cp; cp = &(*cp)->next)
+               if ((*cp)->major == major &&
+                   (*cp)->baseminor == baseminor &&
+                   (*cp)->minorct == minorct)
+                       break;
+       if (*cp) {
+               cd = *cp;
+               *cp = cd->next;
+       }
+       mutex_unlock(&chrdevs_lock);
+       return cd;
+}
+
+/**
+ * register_chrdev_region() - register a range of device numbers
+ * @from: the first in the desired range of device numbers; must include
+ *        the major number.
+ * @count: the number of consecutive device numbers required
+ * @name: the name of the device or driver.
+ *
+ * Return value is zero on success, a negative error code on failure.
+ */
+int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
+{
+       struct char_device_struct *cd;
+       dev_t to = from + count;
+       dev_t n, next;
+
+       for (n = from; n < to; n = next) {
+               next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);
+               if (next > to)
+                       next = to;
+               cd = __register_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n),
+                              next - n, name);
+               if (IS_ERR(cd))
+                       goto fail;
+       }
+       return 0;
+fail:
+       to = n;
+       for (n = from; n < to; n = next) {
+               next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);
+               kfree(__unregister_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n), next - n));
+       }
+       return PTR_ERR(cd);
+}
+
+/**
+ * alloc_chrdev_region() - register a range of char device numbers
+ * @dev: output parameter for first assigned number
+ * @baseminor: first of the requested range of minor numbers
+ * @count: the number of minor numbers required
+ * @name: the name of the associated device or driver
+ *
+ * Allocates a range of char device numbers.  The major number will be
+ * chosen dynamically, and returned (along with the first minor number)
+ * in @dev.  Returns zero or a negative error code.
+ */
+int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count,
+                       const char *name)
+{
+       struct char_device_struct *cd;
+       cd = __register_chrdev_region(0, baseminor, count, name);
+       if (IS_ERR(cd))
+               return PTR_ERR(cd);
+       *dev = MKDEV(cd->major, cd->baseminor);
+       return 0;
+}
+
+/**
+ * __register_chrdev() - create and register a cdev occupying a range of minors
+ * @major: major device number or 0 for dynamic allocation
+ * @baseminor: first of the requested range of minor numbers
+ * @count: the number of minor numbers required
+ * @name: name of this range of devices
+ * @fops: file operations associated with this devices
+ *
+ * If @major == 0 this functions will dynamically allocate a major and return
+ * its number.
+ *
+ * If @major > 0 this function will attempt to reserve a device with the given
+ * major number and will return zero on success.
+ *
+ * Returns a -ve errno on failure.
+ *
+ * The name of this device has nothing to do with the name of the device in
+ * /dev. It only helps to keep track of the different owners of devices. If
+ * your module name has only one type of devices it's ok to use e.g. the name
+ * of the module here.
+ */
+int __register_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
+                     unsigned int count, const char *name,
+                     const struct file_operations *fops)
+{
+       struct char_device_struct *cd;
+       struct cdev *cdev;
+       int err = -ENOMEM;
+
+       cd = __register_chrdev_region(major, baseminor, count, name);
+       if (IS_ERR(cd))
+               return PTR_ERR(cd);
+
+       cdev = cdev_alloc();
+       if (!cdev)
+               goto out2;
+
+       cdev->owner = fops->owner;
+       cdev->ops = fops;
+       kobject_set_name(&cdev->kobj, "%s", name);
+
+       err = cdev_add(cdev, MKDEV(cd->major, baseminor), count);
+       if (err)
+               goto out;
+
+       cd->cdev = cdev;
+
+       return major ? 0 : cd->major;
+out:
+       kobject_put(&cdev->kobj);
+out2:
+       kfree(__unregister_chrdev_region(cd->major, baseminor, count));
+       return err;
+}
+
+/**
+ * unregister_chrdev_region() - return a range of device numbers
+ * @from: the first in the range of numbers to unregister
+ * @count: the number of device numbers to unregister
+ *
+ * This function will unregister a range of @count device numbers,
+ * starting with @from.  The caller should normally be the one who
+ * allocated those numbers in the first place...
+ */
+void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
+{
+       dev_t to = from + count;
+       dev_t n, next;
+
+       for (n = from; n < to; n = next) {
+               next = MKDEV(MAJOR(n)+1, 0);
+               if (next > to)
+                       next = to;
+               kfree(__unregister_chrdev_region(MAJOR(n), MINOR(n), next - n));
+       }
+}
+
+/**
+ * __unregister_chrdev - unregister and destroy a cdev
+ * @major: major device number
+ * @baseminor: first of the range of minor numbers
+ * @count: the number of minor numbers this cdev is occupying
+ * @name: name of this range of devices
+ *
+ * Unregister and destroy the cdev occupying the region described by
+ * @major, @baseminor and @count.  This function undoes what
+ * __register_chrdev() did.
+ */
+void __unregister_chrdev(unsigned int major, unsigned int baseminor,
+                        unsigned int count, const char *name)
+{
+       struct char_device_struct *cd;
+
+       cd = __unregister_chrdev_region(major, baseminor, count);
+       if (cd && cd->cdev)
+               cdev_del(cd->cdev);
+       kfree(cd);
+}
+
+static DEFINE_SPINLOCK(cdev_lock);
+
+static struct kobject *cdev_get(struct cdev *p)
+{
+       struct module *owner = p->owner;
+       struct kobject *kobj;
+
+       if (owner && !try_module_get(owner))
+               return NULL;
+       kobj = kobject_get(&p->kobj);
+       if (!kobj)
+               module_put(owner);
+       return kobj;
+}
+
+void cdev_put(struct cdev *p)
+{
+       if (p) {
+               struct module *owner = p->owner;
+               kobject_put(&p->kobj);
+               module_put(owner);
+       }
+}
+
+/*
+ * Called every time a character special file is opened
+ */
+static int chrdev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
+{
+       const struct file_operations *fops;
+       struct cdev *p;
+       struct cdev *new = NULL;
+       int ret = 0;
+
+       spin_lock(&cdev_lock);
+       p = inode->i_cdev;
+       if (!p) {
+               struct kobject *kobj;
+               int idx;
+               spin_unlock(&cdev_lock);
+               kobj = kobj_lookup(cdev_map, inode->i_rdev, &idx);
+               if (!kobj)
+                       return -ENXIO;
+               new = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
+               spin_lock(&cdev_lock);
+               /* Check i_cdev again in case somebody beat us to it while
+                  we dropped the lock. */
+               p = inode->i_cdev;
+               if (!p) {
+                       inode->i_cdev = p = new;
+                       list_add(&inode->i_devices, &p->list);
+                       new = NULL;
+               } else if (!cdev_get(p))
+                       ret = -ENXIO;
+       } else if (!cdev_get(p))
+               ret = -ENXIO;
+       spin_unlock(&cdev_lock);
+       cdev_put(new);
+       if (ret)
+               return ret;
+
+       ret = -ENXIO;
+       fops = fops_get(p->ops);
+       if (!fops)
+               goto out_cdev_put;
+
+       replace_fops(filp, fops);
+       if (filp->f_op->open) {
+               ret = filp->f_op->open(inode, filp);
+               if (ret)
+                       goto out_cdev_put;
+       }
+
+       return 0;
+
+ out_cdev_put:
+       cdev_put(p);
+       return ret;
+}
+
+void cd_forget(struct inode *inode)
+{
+       spin_lock(&cdev_lock);
+       list_del_init(&inode->i_devices);
+       inode->i_cdev = NULL;
+       spin_unlock(&cdev_lock);
+}
+
+static void cdev_purge(struct cdev *cdev)
+{
+       spin_lock(&cdev_lock);
+       while (!list_empty(&cdev->list)) {
+               struct inode *inode;
+               inode = container_of(cdev->list.next, struct inode, i_devices);
+               list_del_init(&inode->i_devices);
+               inode->i_cdev = NULL;
+       }
+       spin_unlock(&cdev_lock);
+}
+
+/*
+ * Dummy default file-operations: the only thing this does
+ * is contain the open that then fills in the correct operations
+ * depending on the special file...
+ */
+const struct file_operations def_chr_fops = {
+       .open = chrdev_open,
+       .llseek = noop_llseek,
+};
+
+static struct kobject *exact_match(dev_t dev, int *part, void *data)
+{
+       struct cdev *p = data;
+       return &p->kobj;
+}
+
+static int exact_lock(dev_t dev, void *data)
+{
+       struct cdev *p = data;
+       return cdev_get(p) ? 0 : -1;
+}
+
+/**
+ * cdev_add() - add a char device to the system
+ * @p: the cdev structure for the device
+ * @dev: the first device number for which this device is responsible
+ * @count: the number of consecutive minor numbers corresponding to this
+ *         device
+ *
+ * cdev_add() adds the device represented by @p to the system, making it
+ * live immediately.  A negative error code is returned on failure.
+ */
+int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
+{
+       int error;
+
+       p->dev = dev;
+       p->count = count;
+
+       error = kobj_map(cdev_map, dev, count, NULL,
+                        exact_match, exact_lock, p);
+       if (error)
+               return error;
+
+       kobject_get(p->kobj.parent);
+
+       return 0;
+}
+
+static void cdev_unmap(dev_t dev, unsigned count)
+{
+       kobj_unmap(cdev_map, dev, count);
+}
+
+/**
+ * cdev_del() - remove a cdev from the system
+ * @p: the cdev structure to be removed
+ *
+ * cdev_del() removes @p from the system, possibly freeing the structure
+ * itself.
+ */
+void cdev_del(struct cdev *p)
+{
+       cdev_unmap(p->dev, p->count);
+       kobject_put(&p->kobj);
+}
+
+
+static void cdev_default_release(struct kobject *kobj)
+{
+       struct cdev *p = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
+       struct kobject *parent = kobj->parent;
+
+       cdev_purge(p);
+       kobject_put(parent);
+}
+
+static void cdev_dynamic_release(struct kobject *kobj)
+{
+       struct cdev *p = container_of(kobj, struct cdev, kobj);
+       struct kobject *parent = kobj->parent;
+
+       cdev_purge(p);
+       kfree(p);
+       kobject_put(parent);
+}
+
+static struct kobj_type ktype_cdev_default = {
+       .release        = cdev_default_release,
+};
+
+static struct kobj_type ktype_cdev_dynamic = {
+       .release        = cdev_dynamic_release,
+};
+
+/**
+ * cdev_alloc() - allocate a cdev structure
+ *
+ * Allocates and returns a cdev structure, or NULL on failure.
+ */
+struct cdev *cdev_alloc(void)
+{
+       struct cdev *p = kzalloc(sizeof(struct cdev), GFP_KERNEL);
+       if (p) {
+               INIT_LIST_HEAD(&p->list);
+               kobject_init(&p->kobj, &ktype_cdev_dynamic);
+       }
+       return p;
+}
+
+/**
+ * cdev_init() - initialize a cdev structure
+ * @cdev: the structure to initialize
+ * @fops: the file_operations for this device
+ *
+ * Initializes @cdev, remembering @fops, making it ready to add to the
+ * system with cdev_add().
+ */
+void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
+{
+       memset(cdev, 0, sizeof *cdev);
+       INIT_LIST_HEAD(&cdev->list);
+       kobject_init(&cdev->kobj, &ktype_cdev_default);
+       cdev->ops = fops;
+}
+
+static struct kobject *base_probe(dev_t dev, int *part, void *data)
+{
+       if (request_module("char-major-%d-%d", MAJOR(dev), MINOR(dev)) > 0)
+               /* Make old-style 2.4 aliases work */
+               request_module("char-major-%d", MAJOR(dev));
+       return NULL;
+}
+
+void __init chrdev_init(void)
+{
+       cdev_map = kobj_map_init(base_probe, &chrdevs_lock);
+}
+
+
+/* Let modules do char dev stuff */
+EXPORT_SYMBOL(register_chrdev_region);
+EXPORT_SYMBOL(unregister_chrdev_region);
+EXPORT_SYMBOL(alloc_chrdev_region);
+EXPORT_SYMBOL(cdev_init);
+EXPORT_SYMBOL(cdev_alloc);
+EXPORT_SYMBOL(cdev_del);
+EXPORT_SYMBOL(cdev_add);
+EXPORT_SYMBOL(__register_chrdev);
+EXPORT_SYMBOL(__unregister_chrdev);