drivers/uio/uio.c

   1 /*
   2  * drivers/uio/uio.c
   3  *
   4  * Copyright(C) 2005, Benedikt Spranger <b.spranger@linutronix.de>
   5  * Copyright(C) 2005, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
   6  * Copyright(C) 2006, Hans J. Koch <hjk@hansjkoch.de>
   7  * Copyright(C) 2006, Greg Kroah-Hartman <greg@kroah.com>
   8  *
   9  * Userspace IO
  10  *
  11  * Base Functions
  12  *
  13  * Licensed under the GPLv2 only.
  14  */
  15
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/init.h>
  18 #include <linux/poll.h>
  19 #include <linux/device.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/mm.h>
  22 #include <linux/idr.h>
  23 #include <linux/sched/signal.h>
  24 #include <linux/string.h>
  25 #include <linux/kobject.h>
  26 #include <linux/cdev.h>
  27 #include <linux/uio_driver.h>
  28
  29 #define UIO_MAX_DEVICES         (1U << MINORBITS)
  30
  31 static int uio_major;
  32 static struct cdev *uio_cdev;
  33 static DEFINE_IDR(uio_idr);
  34 static const struct file_operations uio_fops;
  35
  36 /* Protect idr accesses */
  37 static DEFINE_MUTEX(minor_lock);
  38
  39 /*
  40  * attributes
  41  */
  42
  43 struct uio_map {
  44         struct kobject kobj;
  45         struct uio_mem *mem;
  46 };
  47 #define to_map(map) container_of(map, struct uio_map, kobj)
  48
  49 static ssize_t map_name_show(struct uio_mem *mem, char *buf)
  50 {
  51         if (unlikely(!mem->name))
  52                 mem->name = "";
  53
  54         return sprintf(buf, "%s\n", mem->name);
  55 }
  56
  57 static ssize_t map_addr_show(struct uio_mem *mem, char *buf)
  58 {
  59         return sprintf(buf, "%pa\n", &mem->addr);
  60 }
  61
  62 static ssize_t map_size_show(struct uio_mem *mem, char *buf)
  63 {
  64         return sprintf(buf, "%pa\n", &mem->size);
  65 }
  66
  67 static ssize_t map_offset_show(struct uio_mem *mem, char *buf)
  68 {
  69         return sprintf(buf, "0x%llx\n", (unsigned long long)mem->offs);
  70 }
  71
  72 struct map_sysfs_entry {
  73         struct attribute attr;
  74         ssize_t (*show)(struct uio_mem *, char *);
  75         ssize_t (*store)(struct uio_mem *, const char *, size_t);
  76 };
  77
  78 static struct map_sysfs_entry name_attribute =
  79         __ATTR(name, S_IRUGO, map_name_show, NULL);
  80 static struct map_sysfs_entry addr_attribute =
  81         __ATTR(addr, S_IRUGO, map_addr_show, NULL);
  82 static struct map_sysfs_entry size_attribute =
  83         __ATTR(size, S_IRUGO, map_size_show, NULL);
  84 static struct map_sysfs_entry offset_attribute =
  85         __ATTR(offset, S_IRUGO, map_offset_show, NULL);
  86
  87 static struct attribute *attrs[] = {
  88         &name_attribute.attr,
  89         &addr_attribute.attr,
  90         &size_attribute.attr,
  91         &offset_attribute.attr,
  92         NULL,   /* need to NULL terminate the list of attributes */
  93 };
  94
  95 static void map_release(struct kobject *kobj)
  96 {
  97         struct uio_map *map = to_map(kobj);
  98         kfree(map);
  99 }
 100
 101 static ssize_t map_type_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 102                              char *buf)
 103 {
 104         struct uio_map *map = to_map(kobj);
 105         struct uio_mem *mem = map->mem;
 106         struct map_sysfs_entry *entry;
 107
 108         entry = container_of(attr, struct map_sysfs_entry, attr);
 109
 110         if (!entry->show)
 111                 return -EIO;
 112
 113         return entry->show(mem, buf);
 114 }
 115
 116 static const struct sysfs_ops map_sysfs_ops = {
 117         .show = map_type_show,
 118 };
 119
 120 static struct kobj_type map_attr_type = {
 121         .release        = map_release,
 122         .sysfs_ops      = &map_sysfs_ops,
 123         .default_attrs  = attrs,
 124 };
 125
 126 struct uio_portio {
 127         struct kobject kobj;
 128         struct uio_port *port;
 129 };
 130 #define to_portio(portio) container_of(portio, struct uio_portio, kobj)
 131
 132 static ssize_t portio_name_show(struct uio_port *port, char *buf)
 133 {
 134         if (unlikely(!port->name))
 135                 port->name = "";
 136
 137         return sprintf(buf, "%s\n", port->name);
 138 }
 139
 140 static ssize_t portio_start_show(struct uio_port *port, char *buf)
 141 {
 142         return sprintf(buf, "0x%lx\n", port->start);
 143 }
 144
 145 static ssize_t portio_size_show(struct uio_port *port, char *buf)
 146 {
 147         return sprintf(buf, "0x%lx\n", port->size);
 148 }
 149
 150 static ssize_t portio_porttype_show(struct uio_port *port, char *buf)
 151 {
 152         const char *porttypes[] = {"none", "x86", "gpio", "other"};
 153
 154         if ((port->porttype < 0) || (port->porttype > UIO_PORT_OTHER))
 155                 return -EINVAL;
 156
 157         return sprintf(buf, "port_%s\n", porttypes[port->porttype]);
 158 }
 159
 160 struct portio_sysfs_entry {
 161         struct attribute attr;
 162         ssize_t (*show)(struct uio_port *, char *);
 163         ssize_t (*store)(struct uio_port *, const char *, size_t);
 164 };
 165
 166 static struct portio_sysfs_entry portio_name_attribute =
 167         __ATTR(name, S_IRUGO, portio_name_show, NULL);
 168 static struct portio_sysfs_entry portio_start_attribute =
 169         __ATTR(start, S_IRUGO, portio_start_show, NULL);
 170 static struct portio_sysfs_entry portio_size_attribute =
 171         __ATTR(size, S_IRUGO, portio_size_show, NULL);
 172 static struct portio_sysfs_entry portio_porttype_attribute =
 173         __ATTR(porttype, S_IRUGO, portio_porttype_show, NULL);
 174
 175 static struct attribute *portio_attrs[] = {
 176         &portio_name_attribute.attr,
 177         &portio_start_attribute.attr,
 178         &portio_size_attribute.attr,
 179         &portio_porttype_attribute.attr,
 180         NULL,
 181 };
 182
 183 static void portio_release(struct kobject *kobj)
 184 {
 185         struct uio_portio *portio = to_portio(kobj);
 186         kfree(portio);
 187 }
 188
 189 static ssize_t portio_type_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 190                              char *buf)
 191 {
 192         struct uio_portio *portio = to_portio(kobj);
 193         struct uio_port *port = portio->port;
 194         struct portio_sysfs_entry *entry;
 195
 196         entry = container_of(attr, struct portio_sysfs_entry, attr);
 197
 198         if (!entry->show)
 199                 return -EIO;
 200
 201         return entry->show(port, buf);
 202 }
 203
 204 static const struct sysfs_ops portio_sysfs_ops = {
 205         .show = portio_type_show,
 206 };
 207
 208 static struct kobj_type portio_attr_type = {
 209         .release        = portio_release,
 210         .sysfs_ops      = &portio_sysfs_ops,
 211         .default_attrs  = portio_attrs,
 212 };
 213
 214 static ssize_t name_show(struct device *dev,
 215                          struct device_attribute *attr, char *buf)
 216 {
 217         struct uio_device *idev = dev_get_drvdata(dev);
 218         int ret;
 219
 220         mutex_lock(&idev->info_lock);
 221         if (!idev->info) {
 222                 ret = -EINVAL;
 223                 dev_err(dev, "the device has been unregistered\n");
 224                 goto out;
 225         }
 226
 227         ret = sprintf(buf, "%s\n", idev->info->name);
 228
 229 out:
 230         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 231         return ret;
 232 }
 233 static DEVICE_ATTR_RO(name);
 234
 235 static ssize_t version_show(struct device *dev,
 236                             struct device_attribute *attr, char *buf)
 237 {
 238         struct uio_device *idev = dev_get_drvdata(dev);
 239         int ret;
 240
 241         mutex_lock(&idev->info_lock);
 242         if (!idev->info) {
 243                 ret = -EINVAL;
 244                 dev_err(dev, "the device has been unregistered\n");
 245                 goto out;
 246         }
 247
 248         ret = sprintf(buf, "%s\n", idev->info->version);
 249
 250 out:
 251         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 252         return ret;
 253 }
 254 static DEVICE_ATTR_RO(version);
 255
 256 static ssize_t event_show(struct device *dev,
 257                           struct device_attribute *attr, char *buf)
 258 {
 259         struct uio_device *idev = dev_get_drvdata(dev);
 260         return sprintf(buf, "%u\n", (unsigned int)atomic_read(&idev->event));
 261 }
 262 static DEVICE_ATTR_RO(event);
 263
 264 static struct attribute *uio_attrs[] = {
 265         &dev_attr_name.attr,
 266         &dev_attr_version.attr,
 267         &dev_attr_event.attr,
 268         NULL,
 269 };
 270 ATTRIBUTE_GROUPS(uio);
 271
 272 /* UIO class infrastructure */
 273 static struct class uio_class = {
 274         .name = "uio",
 275         .dev_groups = uio_groups,
 276 };
 277
 278 bool uio_class_registered;
 279
 280 /*
 281  * device functions
 282  */
 283 static int uio_dev_add_attributes(struct uio_device *idev)
 284 {
 285         int ret;
 286         int mi, pi;
 287         int map_found = 0;
 288         int portio_found = 0;
 289         struct uio_mem *mem;
 290         struct uio_map *map;
 291         struct uio_port *port;
 292         struct uio_portio *portio;
 293
 294         for (mi = 0; mi < MAX_UIO_MAPS; mi++) {
 295                 mem = &idev->info->mem[mi];
 296                 if (mem->size == 0)
 297                         break;
 298                 if (!map_found) {
 299                         map_found = 1;
 300                         idev->map_dir = kobject_create_and_add("maps",
 301                                                         &idev->dev.kobj);
 302                         if (!idev->map_dir) {
 303                                 ret = -ENOMEM;
 304                                 goto err_map;
 305                         }
 306                 }
 307                 map = kzalloc(sizeof(*map), GFP_KERNEL);
 308                 if (!map) {
 309                         ret = -ENOMEM;
 310                         goto err_map;
 311                 }
 312                 kobject_init(&map->kobj, &map_attr_type);
 313                 map->mem = mem;
 314                 mem->map = map;
 315                 ret = kobject_add(&map->kobj, idev->map_dir, "map%d", mi);
 316                 if (ret)
 317                         goto err_map_kobj;
 318                 ret = kobject_uevent(&map->kobj, KOBJ_ADD);
 319                 if (ret)
 320                         goto err_map_kobj;
 321         }
 322
 323         for (pi = 0; pi < MAX_UIO_PORT_REGIONS; pi++) {
 324                 port = &idev->info->port[pi];
 325                 if (port->size == 0)
 326                         break;
 327                 if (!portio_found) {
 328                         portio_found = 1;
 329                         idev->portio_dir = kobject_create_and_add("portio",
 330                                                         &idev->dev.kobj);
 331                         if (!idev->portio_dir) {
 332                                 ret = -ENOMEM;
 333                                 goto err_portio;
 334                         }
 335                 }
 336                 portio = kzalloc(sizeof(*portio), GFP_KERNEL);
 337                 if (!portio) {
 338                         ret = -ENOMEM;
 339                         goto err_portio;
 340                 }
 341                 kobject_init(&portio->kobj, &portio_attr_type);
 342                 portio->port = port;
 343                 port->portio = portio;
 344                 ret = kobject_add(&portio->kobj, idev->portio_dir,
 345                                                         "port%d", pi);
 346                 if (ret)
 347                         goto err_portio_kobj;
 348                 ret = kobject_uevent(&portio->kobj, KOBJ_ADD);
 349                 if (ret)
 350                         goto err_portio_kobj;
 351         }
 352
 353         return 0;
 354
 355 err_portio:
 356         pi--;
 357 err_portio_kobj:
 358         for (; pi >= 0; pi--) {
 359                 port = &idev->info->port[pi];
 360                 portio = port->portio;
 361                 kobject_put(&portio->kobj);
 362         }
 363         kobject_put(idev->portio_dir);
 364 err_map:
 365         mi--;
 366 err_map_kobj:
 367         for (; mi >= 0; mi--) {
 368                 mem = &idev->info->mem[mi];
 369                 map = mem->map;
 370                 kobject_put(&map->kobj);
 371         }
 372         kobject_put(idev->map_dir);
 373         dev_err(&idev->dev, "error creating sysfs files (%d)\n", ret);
 374         return ret;
 375 }
 376
 377 static void uio_dev_del_attributes(struct uio_device *idev)
 378 {
 379         int i;
 380         struct uio_mem *mem;
 381         struct uio_port *port;
 382
 383         for (i = 0; i < MAX_UIO_MAPS; i++) {
 384                 mem = &idev->info->mem[i];
 385                 if (mem->size == 0)
 386                         break;
 387                 kobject_put(&mem->map->kobj);
 388         }
 389         kobject_put(idev->map_dir);
 390
 391         for (i = 0; i < MAX_UIO_PORT_REGIONS; i++) {
 392                 port = &idev->info->port[i];
 393                 if (port->size == 0)
 394                         break;
 395                 kobject_put(&port->portio->kobj);
 396         }
 397         kobject_put(idev->portio_dir);
 398 }
 399
 400 static int uio_get_minor(struct uio_device *idev)
 401 {
 402         int retval = -ENOMEM;
 403
 404         mutex_lock(&minor_lock);
 405         retval = idr_alloc(&uio_idr, idev, 0, UIO_MAX_DEVICES, GFP_KERNEL);
 406         if (retval >= 0) {
 407                 idev->minor = retval;
 408                 retval = 0;
 409         } else if (retval == -ENOSPC) {
 410                 dev_err(&idev->dev, "too many uio devices\n");
 411                 retval = -EINVAL;
 412         }
 413         mutex_unlock(&minor_lock);
 414         return retval;
 415 }
 416
 417 static void uio_free_minor(unsigned long minor)
 418 {
 419         mutex_lock(&minor_lock);
 420         idr_remove(&uio_idr, minor);
 421         mutex_unlock(&minor_lock);
 422 }
 423
 424 /**
 425  * uio_event_notify - trigger an interrupt event
 426  * @info: UIO device capabilities
 427  */
 428 void uio_event_notify(struct uio_info *info)
 429 {
 430         struct uio_device *idev = info->uio_dev;
 431
 432         atomic_inc(&idev->event);
 433         wake_up_interruptible(&idev->wait);
 434         kill_fasync(&idev->async_queue, SIGIO, POLL_IN);
 435 }
 436 EXPORT_SYMBOL_GPL(uio_event_notify);
 437
 438 /**
 439  * uio_interrupt - hardware interrupt handler
 440  * @irq: IRQ number, can be UIO_IRQ_CYCLIC for cyclic timer
 441  * @dev_id: Pointer to the devices uio_device structure
 442  */
 443 static irqreturn_t uio_interrupt(int irq, void *dev_id)
 444 {
 445         struct uio_device *idev = (struct uio_device *)dev_id;
 446         irqreturn_t ret;
 447
 448         ret = idev->info->handler(irq, idev->info);
 449         if (ret == IRQ_HANDLED)
 450                 uio_event_notify(idev->info);
 451
 452         return ret;
 453 }
 454
 455 struct uio_listener {
 456         struct uio_device *dev;
 457         s32 event_count;
 458 };
 459
 460 static int uio_open(struct inode *inode, struct file *filep)
 461 {
 462         struct uio_device *idev;
 463         struct uio_listener *listener;
 464         int ret = 0;
 465
 466         mutex_lock(&minor_lock);
 467         idev = idr_find(&uio_idr, iminor(inode));
 468         mutex_unlock(&minor_lock);
 469         if (!idev) {
 470                 ret = -ENODEV;
 471                 goto out;
 472         }
 473
 474         get_device(&idev->dev);
 475
 476         if (!try_module_get(idev->owner)) {
 477                 ret = -ENODEV;
 478                 goto err_module_get;
 479         }
 480
 481         listener = kmalloc(sizeof(*listener), GFP_KERNEL);
 482         if (!listener) {
 483                 ret = -ENOMEM;
 484                 goto err_alloc_listener;
 485         }
 486
 487         listener->dev = idev;
 488         listener->event_count = atomic_read(&idev->event);
 489         filep->private_data = listener;
 490
 491         mutex_lock(&idev->info_lock);
 492         if (!idev->info) {
 493                 mutex_unlock(&idev->info_lock);
 494                 ret = -EINVAL;
 495                 goto err_alloc_listener;
 496         }
 497
 498         if (idev->info && idev->info->open)
 499                 ret = idev->info->open(idev->info, inode);
 500         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 501         if (ret)
 502                 goto err_infoopen;
 503
 504         return 0;
 505
 506 err_infoopen:
 507         kfree(listener);
 508
 509 err_alloc_listener:
 510         module_put(idev->owner);
 511
 512 err_module_get:
 513         put_device(&idev->dev);
 514
 515 out:
 516         return ret;
 517 }
 518
 519 static int uio_fasync(int fd, struct file *filep, int on)
 520 {
 521         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 522         struct uio_device *idev = listener->dev;
 523
 524         return fasync_helper(fd, filep, on, &idev->async_queue);
 525 }
 526
 527 static int uio_release(struct inode *inode, struct file *filep)
 528 {
 529         int ret = 0;
 530         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 531         struct uio_device *idev = listener->dev;
 532
 533         mutex_lock(&idev->info_lock);
 534         if (idev->info && idev->info->release)
 535                 ret = idev->info->release(idev->info, inode);
 536         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 537
 538         module_put(idev->owner);
 539         kfree(listener);
 540         put_device(&idev->dev);
 541         return ret;
 542 }
 543
 544 static unsigned int uio_poll(struct file *filep, poll_table *wait)
 545 {
 546         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 547         struct uio_device *idev = listener->dev;
 548         unsigned int ret = 0;
 549
 550         mutex_lock(&idev->info_lock);
 551         if (!idev->info || !idev->info->irq)
 552                 ret = -EIO;
 553         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 554
 555         if (ret)
 556                 return ret;
 557
 558         poll_wait(filep, &idev->wait, wait);
 559         if (listener->event_count != atomic_read(&idev->event))
 560                 return POLLIN | POLLRDNORM;
 561         return 0;
 562 }
 563
 564 static ssize_t uio_read(struct file *filep, char __user *buf,
 565                         size_t count, loff_t *ppos)
 566 {
 567         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 568         struct uio_device *idev = listener->dev;
 569         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
 570         ssize_t retval = 0;
 571         s32 event_count;
 572
 573         mutex_lock(&idev->info_lock);
 574         if (!idev->info || !idev->info->irq)
 575                 retval = -EIO;
 576         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 577
 578         if (retval)
 579                 return retval;
 580
 581         if (count != sizeof(s32))
 582                 return -EINVAL;
 583
 584         add_wait_queue(&idev->wait, &wait);
 585
 586         do {
 587                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 588
 589                 event_count = atomic_read(&idev->event);
 590                 if (event_count != listener->event_count) {
 591                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 592                         if (copy_to_user(buf, &event_count, count))
 593                                 retval = -EFAULT;
 594                         else {
 595                                 listener->event_count = event_count;
 596                                 retval = count;
 597                         }
 598                         break;
 599                 }
 600
 601                 if (filep->f_flags & O_NONBLOCK) {
 602                         retval = -EAGAIN;
 603                         break;
 604                 }
 605
 606                 if (signal_pending(current)) {
 607                         retval = -ERESTARTSYS;
 608                         break;
 609                 }
 610                 schedule();
 611         } while (1);
 612
 613         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 614         remove_wait_queue(&idev->wait, &wait);
 615
 616         return retval;
 617 }
 618
 619 static ssize_t uio_write(struct file *filep, const char __user *buf,
 620                         size_t count, loff_t *ppos)
 621 {
 622         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 623         struct uio_device *idev = listener->dev;
 624         ssize_t retval;
 625         s32 irq_on;
 626
 627         if (count != sizeof(s32))
 628                 return -EINVAL;
 629
 630         if (copy_from_user(&irq_on, buf, count))
 631                 return -EFAULT;
 632
 633         mutex_lock(&idev->info_lock);
 634         if (!idev->info) {
 635                 retval = -EINVAL;
 636                 goto out;
 637         }
 638
 639         if (!idev->info || !idev->info->irq) {
 640                 retval = -EIO;
 641                 goto out;
 642         }
 643
 644         if (!idev->info->irqcontrol) {
 645                 retval = -ENOSYS;
 646                 goto out;
 647         }
 648
 649         retval = idev->info->irqcontrol(idev->info, irq_on);
 650
 651 out:
 652         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 653         return retval ? retval : sizeof(s32);
 654 }
 655
 656 static int uio_find_mem_index(struct vm_area_struct *vma)
 657 {
 658         struct uio_device *idev = vma->vm_private_data;
 659
 660         if (vma->vm_pgoff < MAX_UIO_MAPS) {
 661                 if (idev->info->mem[vma->vm_pgoff].size == 0)
 662                         return -1;
 663                 return (int)vma->vm_pgoff;
 664         }
 665         return -1;
 666 }
 667
 668 static int uio_vma_fault(struct vm_fault *vmf)
 669 {
 670         struct uio_device *idev = vmf->vma->vm_private_data;
 671         struct page *page;
 672         unsigned long offset;
 673         void *addr;
 674         int ret = 0;
 675         int mi;
 676
 677         mutex_lock(&idev->info_lock);
 678         if (!idev->info) {
 679                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
 680                 goto out;
 681         }
 682
 683         mi = uio_find_mem_index(vmf->vma);
 684         if (mi < 0) {
 685                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
 686                 goto out;
 687         }
 688
 689         /*
 690          * We need to subtract mi because userspace uses offset = N*PAGE_SIZE
 691          * to use mem[N].
 692          */
 693         offset = (vmf->pgoff - mi) << PAGE_SHIFT;
 694
 695         addr = (void *)(unsigned long)idev->info->mem[mi].addr + offset;
 696         if (idev->info->mem[mi].memtype == UIO_MEM_LOGICAL)
 697                 page = virt_to_page(addr);
 698         else
 699                 page = vmalloc_to_page(addr);
 700         get_page(page);
 701         vmf->page = page;
 702
 703 out:
 704         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 705
 706         return ret;
 707 }
 708
 709 static const struct vm_operations_struct uio_logical_vm_ops = {
 710         .fault = uio_vma_fault,
 711 };
 712
 713 static int uio_mmap_logical(struct vm_area_struct *vma)
 714 {
 715         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
 716         vma->vm_ops = &uio_logical_vm_ops;
 717         return 0;
 718 }
 719
 720 static const struct vm_operations_struct uio_physical_vm_ops = {
 721 #ifdef CONFIG_HAVE_IOREMAP_PROT
 722         .access = generic_access_phys,
 723 #endif
 724 };
 725
 726 static int uio_mmap_physical(struct vm_area_struct *vma)
 727 {
 728         struct uio_device *idev = vma->vm_private_data;
 729         int mi = uio_find_mem_index(vma);
 730         struct uio_mem *mem;
 731
 732         if (mi < 0)
 733                 return -EINVAL;
 734         mem = idev->info->mem + mi;
 735
 736         if (mem->addr & ~PAGE_MASK)
 737                 return -ENODEV;
 738         if (vma->vm_end - vma->vm_start > mem->size)
 739                 return -EINVAL;
 740
 741         vma->vm_ops = &uio_physical_vm_ops;
 742         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
 743
 744         /*
 745          * We cannot use the vm_iomap_memory() helper here,
 746          * because vma->vm_pgoff is the map index we looked
 747          * up above in uio_find_mem_index(), rather than an
 748          * actual page offset into the mmap.
 749          *
 750          * So we just do the physical mmap without a page
 751          * offset.
 752          */
 753         return remap_pfn_range(vma,
 754                                vma->vm_start,
 755                                mem->addr >> PAGE_SHIFT,
 756                                vma->vm_end - vma->vm_start,
 757                                vma->vm_page_prot);
 758 }
 759
 760 static int uio_mmap(struct file *filep, struct vm_area_struct *vma)
 761 {
 762         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 763         struct uio_device *idev = listener->dev;
 764         int mi;
 765         unsigned long requested_pages, actual_pages;
 766         int ret = 0;
 767
 768         if (vma->vm_end < vma->vm_start)
 769                 return -EINVAL;
 770
 771         vma->vm_private_data = idev;
 772
 773         mutex_lock(&idev->info_lock);
 774         if (!idev->info) {
 775                 ret = -EINVAL;
 776                 goto out;
 777         }
 778
 779         mi = uio_find_mem_index(vma);
 780         if (mi < 0) {
 781                 ret = -EINVAL;
 782                 goto out;
 783         }
 784
 785         requested_pages = vma_pages(vma);
 786         actual_pages = ((idev->info->mem[mi].addr & ~PAGE_MASK)
 787                         + idev->info->mem[mi].size + PAGE_SIZE -1) >> PAGE_SHIFT;
 788         if (requested_pages > actual_pages) {
 789                 ret = -EINVAL;
 790                 goto out;
 791         }
 792
 793         if (idev->info->mmap) {
 794                 ret = idev->info->mmap(idev->info, vma);
 795                 goto out;
 796         }
 797
 798         switch (idev->info->mem[mi].memtype) {
 799                 case UIO_MEM_PHYS:
 800                         ret = uio_mmap_physical(vma);
 801                         break;
 802                 case UIO_MEM_LOGICAL:
 803                 case UIO_MEM_VIRTUAL:
 804                         ret = uio_mmap_logical(vma);
 805                         break;
 806                 default:
 807                         ret = -EINVAL;
 808         }
 809
 810 out:
 811         mutex_unlock(&idev->info_lock);
 812         return ret;
 813 }
 814
 815 static const struct file_operations uio_fops = {
 816         .owner          = THIS_MODULE,
 817         .open           = uio_open,
 818         .release        = uio_release,
 819         .read           = uio_read,
 820         .write          = uio_write,
 821         .mmap           = uio_mmap,
 822         .poll           = uio_poll,
 823         .fasync         = uio_fasync,
 824         .llseek         = noop_llseek,
 825 };
 826
 827 static int uio_major_init(void)
 828 {
 829         static const char name[] = "uio";
 830         struct cdev *cdev = NULL;
 831         dev_t uio_dev = 0;
 832         int result;
 833
 834         result = alloc_chrdev_region(&uio_dev, 0, UIO_MAX_DEVICES, name);
 835         if (result)
 836                 goto out;
 837
 838         result = -ENOMEM;
 839         cdev = cdev_alloc();
 840         if (!cdev)
 841                 goto out_unregister;
 842
 843         cdev->owner = THIS_MODULE;
 844         cdev->ops = &uio_fops;
 845         kobject_set_name(&cdev->kobj, "%s", name);
 846
 847         result = cdev_add(cdev, uio_dev, UIO_MAX_DEVICES);
 848         if (result)
 849                 goto out_put;
 850
 851         uio_major = MAJOR(uio_dev);
 852         uio_cdev = cdev;
 853         return 0;
 854 out_put:
 855         kobject_put(&cdev->kobj);
 856 out_unregister:
 857         unregister_chrdev_region(uio_dev, UIO_MAX_DEVICES);
 858 out:
 859         return result;
 860 }
 861
 862 static void uio_major_cleanup(void)
 863 {
 864         unregister_chrdev_region(MKDEV(uio_major, 0), UIO_MAX_DEVICES);
 865         cdev_del(uio_cdev);
 866 }
 867
 868 static int init_uio_class(void)
 869 {
 870         int ret;
 871
 872         /* This is the first time in here, set everything up properly */
 873         ret = uio_major_init();
 874         if (ret)
 875                 goto exit;
 876
 877         ret = class_register(&uio_class);
 878         if (ret) {
 879                 printk(KERN_ERR "class_register failed for uio\n");
 880                 goto err_class_register;
 881         }
 882
 883         uio_class_registered = true;
 884
 885         return 0;
 886
 887 err_class_register:
 888         uio_major_cleanup();
 889 exit:
 890         return ret;
 891 }
 892
 893 static void release_uio_class(void)
 894 {
 895         uio_class_registered = false;
 896         class_unregister(&uio_class);
 897         uio_major_cleanup();
 898 }
 899
 900 static void uio_device_release(struct device *dev)
 901 {
 902         struct uio_device *idev = dev_get_drvdata(dev);
 903
 904         kfree(idev);
 905 }
 906
 907 /**
 908  * uio_register_device - register a new userspace IO device
 909  * @owner:      module that creates the new device
 910  * @parent:     parent device
 911  * @info:       UIO device capabilities
 912  *
 913  * returns zero on success or a negative error code.
 914  */
 915 int __uio_register_device(struct module *owner,
 916                           struct device *parent,
 917                           struct uio_info *info)
 918 {
 919         struct uio_device *idev;
 920         int ret = 0;
 921
 922         if (!uio_class_registered)
 923                 return -EPROBE_DEFER;
 924
 925         if (!parent || !info || !info->name || !info->version)
 926                 return -EINVAL;
 927
 928         info->uio_dev = NULL;
 929
 930         idev = kzalloc(sizeof(*idev), GFP_KERNEL);
 931         if (!idev) {
 932                 return -ENOMEM;
 933         }
 934
 935         idev->owner = owner;
 936         idev->info = info;
 937         mutex_init(&idev->info_lock);
 938         init_waitqueue_head(&idev->wait);
 939         atomic_set(&idev->event, 0);
 940
 941         ret = uio_get_minor(idev);
 942         if (ret) {
 943                 kfree(idev);
 944                 return ret;
 945         }
 946
 947         device_initialize(&idev->dev);
 948         idev->dev.devt = MKDEV(uio_major, idev->minor);
 949         idev->dev.class = &uio_class;
 950         idev->dev.parent = parent;
 951         idev->dev.release = uio_device_release;
 952         dev_set_drvdata(&idev->dev, idev);
 953
 954         ret = dev_set_name(&idev->dev, "uio%d", idev->minor);
 955         if (ret)
 956                 goto err_device_create;
 957
 958         ret = device_add(&idev->dev);
 959         if (ret)
 960                 goto err_device_create;
 961
 962         ret = uio_dev_add_attributes(idev);
 963         if (ret)
 964                 goto err_uio_dev_add_attributes;
 965
 966         info->uio_dev = idev;
 967
 968         if (info->irq && (info->irq != UIO_IRQ_CUSTOM)) {
 969                 /*
 970                  * Note that we deliberately don't use devm_request_irq
 971                  * here. The parent module can unregister the UIO device
 972                  * and call pci_disable_msi, which requires that this
 973                  * irq has been freed. However, the device may have open
 974                  * FDs at the time of unregister and therefore may not be
 975                  * freed until they are released.
 976                  */
 977                 ret = request_irq(info->irq, uio_interrupt,
 978                                   info->irq_flags, info->name, idev);
 979                 if (ret) {
 980                         info->uio_dev = NULL;
 981                         goto err_request_irq;
 982                 }
 983         }
 984
 985         return 0;
 986
 987 err_request_irq:
 988         uio_dev_del_attributes(idev);
 989 err_uio_dev_add_attributes:
 990         device_del(&idev->dev);
 991 err_device_create:
 992         uio_free_minor(idev->minor);
 993         put_device(&idev->dev);
 994         return ret;
 995 }
 996 EXPORT_SYMBOL_GPL(__uio_register_device);
 997
 998 /**
 999  * uio_unregister_device - unregister a industrial IO device
1000  * @info:       UIO device capabilities
1001  *
1002  */
1003 void uio_unregister_device(struct uio_info *info)
1004 {
1005         struct uio_device *idev;
1006         unsigned long minor;
1007
1008         if (!info || !info->uio_dev)
1009                 return;
1010
1011         idev = info->uio_dev;
1012         minor = idev->minor;
1013
1014         mutex_lock(&idev->info_lock);
1015         uio_dev_del_attributes(idev);
1016
1017         if (info->irq && info->irq != UIO_IRQ_CUSTOM)
1018                 free_irq(info->irq, idev);
1019
1020         idev->info = NULL;
1021         mutex_unlock(&idev->info_lock);
1022
1023         device_unregister(&idev->dev);
1024
1025         uio_free_minor(minor);
1026
1027         return;
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(uio_unregister_device);
1030
1031 static int __init uio_init(void)
1032 {
1033         return init_uio_class();
1034 }
1035
1036 static void __exit uio_exit(void)
1037 {
1038         release_uio_class();
1039         idr_destroy(&uio_idr);
1040 }
1041
1042 module_init(uio_init)
1043 module_exit(uio_exit)
1044 MODULE_LICENSE("GPL v2");