drivers/base/class.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * class.c - basic device class management
   4  *
   5  * Copyright (c) 2002-3 Patrick Mochel
   6  * Copyright (c) 2002-3 Open Source Development Labs
   7  * Copyright (c) 2003-2004 Greg Kroah-Hartman
   8  * Copyright (c) 2003-2004 IBM Corp.
   9  */
  10
  11 #include <linux/device/class.h>
  12 #include <linux/device.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/kdev_t.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/blkdev.h>
  20 #include <linux/mutex.h>
  21 #include "base.h"
  22
  23 /* /sys/class */
  24 static struct kset *class_kset;
  25
  26 #define to_class_attr(_attr) container_of(_attr, struct class_attribute, attr)
  27
  28 /**
  29  * class_to_subsys - Turn a struct class into a struct subsys_private
  30  *
  31  * @class: pointer to the struct bus_type to look up
  32  *
  33  * The driver core internals need to work on the subsys_private structure, not
  34  * the external struct class pointer.  This function walks the list of
  35  * registered classes in the system and finds the matching one and returns the
  36  * internal struct subsys_private that relates to that class.
  37  *
  38  * Note, the reference count of the return value is INCREMENTED if it is not
  39  * NULL.  A call to subsys_put() must be done when finished with the pointer in
  40  * order for it to be properly freed.
  41  */
  42 struct subsys_private *class_to_subsys(const struct class *class)
  43 {
  44         struct subsys_private *sp = NULL;
  45         struct kobject *kobj;
  46
  47         if (!class || !class_kset)
  48                 return NULL;
  49
  50         spin_lock(&class_kset->list_lock);
  51
  52         if (list_empty(&class_kset->list))
  53                 goto done;
  54
  55         list_for_each_entry(kobj, &class_kset->list, entry) {
  56                 struct kset *kset = container_of(kobj, struct kset, kobj);
  57
  58                 sp = container_of_const(kset, struct subsys_private, subsys);
  59                 if (sp->class == class)
  60                         goto done;
  61         }
  62         sp = NULL;
  63 done:
  64         sp = subsys_get(sp);
  65         spin_unlock(&class_kset->list_lock);
  66         return sp;
  67 }
  68
  69 static ssize_t class_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
  70                                char *buf)
  71 {
  72         struct class_attribute *class_attr = to_class_attr(attr);
  73         struct subsys_private *cp = to_subsys_private(kobj);
  74         ssize_t ret = -EIO;
  75
  76         if (class_attr->show)
  77                 ret = class_attr->show(cp->class, class_attr, buf);
  78         return ret;
  79 }
  80
  81 static ssize_t class_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
  82                                 const char *buf, size_t count)
  83 {
  84         struct class_attribute *class_attr = to_class_attr(attr);
  85         struct subsys_private *cp = to_subsys_private(kobj);
  86         ssize_t ret = -EIO;
  87
  88         if (class_attr->store)
  89                 ret = class_attr->store(cp->class, class_attr, buf, count);
  90         return ret;
  91 }
  92
  93 static void class_release(struct kobject *kobj)
  94 {
  95         struct subsys_private *cp = to_subsys_private(kobj);
  96         const struct class *class = cp->class;
  97
  98         pr_debug("class '%s': release.\n", class->name);
  99
 100         if (class->class_release)
 101                 class->class_release(class);
 102         else
 103                 pr_debug("class '%s' does not have a release() function, "
 104                          "be careful\n", class->name);
 105
 106         lockdep_unregister_key(&cp->lock_key);
 107         kfree(cp);
 108 }
 109
 110 static const struct kobj_ns_type_operations *class_child_ns_type(const struct kobject *kobj)
 111 {
 112         const struct subsys_private *cp = to_subsys_private(kobj);
 113         const struct class *class = cp->class;
 114
 115         return class->ns_type;
 116 }
 117
 118 static const struct sysfs_ops class_sysfs_ops = {
 119         .show      = class_attr_show,
 120         .store     = class_attr_store,
 121 };
 122
 123 static const struct kobj_type class_ktype = {
 124         .sysfs_ops      = &class_sysfs_ops,
 125         .release        = class_release,
 126         .child_ns_type  = class_child_ns_type,
 127 };
 128
 129 int class_create_file_ns(const struct class *cls, const struct class_attribute *attr,
 130                          const void *ns)
 131 {
 132         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(cls);
 133         int error;
 134
 135         if (!sp)
 136                 return -EINVAL;
 137
 138         error = sysfs_create_file_ns(&sp->subsys.kobj, &attr->attr, ns);
 139         subsys_put(sp);
 140
 141         return error;
 142 }
 143 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_create_file_ns);
 144
 145 void class_remove_file_ns(const struct class *cls, const struct class_attribute *attr,
 146                           const void *ns)
 147 {
 148         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(cls);
 149
 150         if (!sp)
 151                 return;
 152
 153         sysfs_remove_file_ns(&sp->subsys.kobj, &attr->attr, ns);
 154         subsys_put(sp);
 155 }
 156 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_remove_file_ns);
 157
 158 static struct device *klist_class_to_dev(struct klist_node *n)
 159 {
 160         struct device_private *p = to_device_private_class(n);
 161         return p->device;
 162 }
 163
 164 static void klist_class_dev_get(struct klist_node *n)
 165 {
 166         struct device *dev = klist_class_to_dev(n);
 167
 168         get_device(dev);
 169 }
 170
 171 static void klist_class_dev_put(struct klist_node *n)
 172 {
 173         struct device *dev = klist_class_to_dev(n);
 174
 175         put_device(dev);
 176 }
 177
 178 int class_register(const struct class *cls)
 179 {
 180         struct subsys_private *cp;
 181         struct lock_class_key *key;
 182         int error;
 183
 184         pr_debug("device class '%s': registering\n", cls->name);
 185
 186         cp = kzalloc(sizeof(*cp), GFP_KERNEL);
 187         if (!cp)
 188                 return -ENOMEM;
 189         klist_init(&cp->klist_devices, klist_class_dev_get, klist_class_dev_put);
 190         INIT_LIST_HEAD(&cp->interfaces);
 191         kset_init(&cp->glue_dirs);
 192         key = &cp->lock_key;
 193         lockdep_register_key(key);
 194         __mutex_init(&cp->mutex, "subsys mutex", key);
 195         error = kobject_set_name(&cp->subsys.kobj, "%s", cls->name);
 196         if (error)
 197                 goto err_out;
 198
 199         cp->subsys.kobj.kset = class_kset;
 200         cp->subsys.kobj.ktype = &class_ktype;
 201         cp->class = cls;
 202
 203         error = kset_register(&cp->subsys);
 204         if (error)
 205                 goto err_out;
 206
 207         error = sysfs_create_groups(&cp->subsys.kobj, cls->class_groups);
 208         if (error) {
 209                 kobject_del(&cp->subsys.kobj);
 210                 kfree_const(cp->subsys.kobj.name);
 211                 goto err_out;
 212         }
 213         return 0;
 214
 215 err_out:
 216         lockdep_unregister_key(key);
 217         kfree(cp);
 218         return error;
 219 }
 220 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_register);
 221
 222 void class_unregister(const struct class *cls)
 223 {
 224         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(cls);
 225
 226         if (!sp)
 227                 return;
 228
 229         pr_debug("device class '%s': unregistering\n", cls->name);
 230
 231         sysfs_remove_groups(&sp->subsys.kobj, cls->class_groups);
 232         kset_unregister(&sp->subsys);
 233         subsys_put(sp);
 234 }
 235 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_unregister);
 236
 237 static void class_create_release(const struct class *cls)
 238 {
 239         pr_debug("%s called for %s\n", __func__, cls->name);
 240         kfree(cls);
 241 }
 242
 243 /**
 244  * class_create - create a struct class structure
 245  * @name: pointer to a string for the name of this class.
 246  *
 247  * This is used to create a struct class pointer that can then be used
 248  * in calls to device_create().
 249  *
 250  * Returns &struct class pointer on success, or ERR_PTR() on error.
 251  *
 252  * Note, the pointer created here is to be destroyed when finished by
 253  * making a call to class_destroy().
 254  */
 255 struct class *class_create(const char *name)
 256 {
 257         struct class *cls;
 258         int retval;
 259
 260         cls = kzalloc(sizeof(*cls), GFP_KERNEL);
 261         if (!cls) {
 262                 retval = -ENOMEM;
 263                 goto error;
 264         }
 265
 266         cls->name = name;
 267         cls->class_release = class_create_release;
 268
 269         retval = class_register(cls);
 270         if (retval)
 271                 goto error;
 272
 273         return cls;
 274
 275 error:
 276         kfree(cls);
 277         return ERR_PTR(retval);
 278 }
 279 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_create);
 280
 281 /**
 282  * class_destroy - destroys a struct class structure
 283  * @cls: pointer to the struct class that is to be destroyed
 284  *
 285  * Note, the pointer to be destroyed must have been created with a call
 286  * to class_create().
 287  */
 288 void class_destroy(const struct class *cls)
 289 {
 290         if (IS_ERR_OR_NULL(cls))
 291                 return;
 292
 293         class_unregister(cls);
 294 }
 295 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_destroy);
 296
 297 /**
 298  * class_dev_iter_init - initialize class device iterator
 299  * @iter: class iterator to initialize
 300  * @class: the class we wanna iterate over
 301  * @start: the device to start iterating from, if any
 302  * @type: device_type of the devices to iterate over, NULL for all
 303  *
 304  * Initialize class iterator @iter such that it iterates over devices
 305  * of @class.  If @start is set, the list iteration will start there,
 306  * otherwise if it is NULL, the iteration starts at the beginning of
 307  * the list.
 308  */
 309 void class_dev_iter_init(struct class_dev_iter *iter, const struct class *class,
 310                          const struct device *start, const struct device_type *type)
 311 {
 312         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 313         struct klist_node *start_knode = NULL;
 314
 315         if (!sp)
 316                 return;
 317
 318         if (start)
 319                 start_knode = &start->p->knode_class;
 320         klist_iter_init_node(&sp->klist_devices, &iter->ki, start_knode);
 321         iter->type = type;
 322         iter->sp = sp;
 323 }
 324 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_dev_iter_init);
 325
 326 /**
 327  * class_dev_iter_next - iterate to the next device
 328  * @iter: class iterator to proceed
 329  *
 330  * Proceed @iter to the next device and return it.  Returns NULL if
 331  * iteration is complete.
 332  *
 333  * The returned device is referenced and won't be released till
 334  * iterator is proceed to the next device or exited.  The caller is
 335  * free to do whatever it wants to do with the device including
 336  * calling back into class code.
 337  */
 338 struct device *class_dev_iter_next(struct class_dev_iter *iter)
 339 {
 340         struct klist_node *knode;
 341         struct device *dev;
 342
 343         while (1) {
 344                 knode = klist_next(&iter->ki);
 345                 if (!knode)
 346                         return NULL;
 347                 dev = klist_class_to_dev(knode);
 348                 if (!iter->type || iter->type == dev->type)
 349                         return dev;
 350         }
 351 }
 352 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_dev_iter_next);
 353
 354 /**
 355  * class_dev_iter_exit - finish iteration
 356  * @iter: class iterator to finish
 357  *
 358  * Finish an iteration.  Always call this function after iteration is
 359  * complete whether the iteration ran till the end or not.
 360  */
 361 void class_dev_iter_exit(struct class_dev_iter *iter)
 362 {
 363         klist_iter_exit(&iter->ki);
 364         subsys_put(iter->sp);
 365 }
 366 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_dev_iter_exit);
 367
 368 /**
 369  * class_for_each_device - device iterator
 370  * @class: the class we're iterating
 371  * @start: the device to start with in the list, if any.
 372  * @data: data for the callback
 373  * @fn: function to be called for each device
 374  *
 375  * Iterate over @class's list of devices, and call @fn for each,
 376  * passing it @data.  If @start is set, the list iteration will start
 377  * there, otherwise if it is NULL, the iteration starts at the
 378  * beginning of the list.
 379  *
 380  * We check the return of @fn each time. If it returns anything
 381  * other than 0, we break out and return that value.
 382  *
 383  * @fn is allowed to do anything including calling back into class
 384  * code.  There's no locking restriction.
 385  */
 386 int class_for_each_device(const struct class *class, const struct device *start,
 387                           void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
 388 {
 389         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 390         struct class_dev_iter iter;
 391         struct device *dev;
 392         int error = 0;
 393
 394         if (!class)
 395                 return -EINVAL;
 396         if (!sp) {
 397                 WARN(1, "%s called for class '%s' before it was initialized",
 398                      __func__, class->name);
 399                 return -EINVAL;
 400         }
 401
 402         class_dev_iter_init(&iter, class, start, NULL);
 403         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 404                 error = fn(dev, data);
 405                 if (error)
 406                         break;
 407         }
 408         class_dev_iter_exit(&iter);
 409         subsys_put(sp);
 410
 411         return error;
 412 }
 413 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_for_each_device);
 414
 415 /**
 416  * class_find_device - device iterator for locating a particular device
 417  * @class: the class we're iterating
 418  * @start: Device to begin with
 419  * @data: data for the match function
 420  * @match: function to check device
 421  *
 422  * This is similar to the class_for_each_dev() function above, but it
 423  * returns a reference to a device that is 'found' for later use, as
 424  * determined by the @match callback.
 425  *
 426  * The callback should return 0 if the device doesn't match and non-zero
 427  * if it does.  If the callback returns non-zero, this function will
 428  * return to the caller and not iterate over any more devices.
 429  *
 430  * Note, you will need to drop the reference with put_device() after use.
 431  *
 432  * @match is allowed to do anything including calling back into class
 433  * code.  There's no locking restriction.
 434  */
 435 struct device *class_find_device(const struct class *class, const struct device *start,
 436                                  const void *data,
 437                                  int (*match)(struct device *, const void *))
 438 {
 439         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 440         struct class_dev_iter iter;
 441         struct device *dev;
 442
 443         if (!class)
 444                 return NULL;
 445         if (!sp) {
 446                 WARN(1, "%s called for class '%s' before it was initialized",
 447                      __func__, class->name);
 448                 return NULL;
 449         }
 450
 451         class_dev_iter_init(&iter, class, start, NULL);
 452         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 453                 if (match(dev, data)) {
 454                         get_device(dev);
 455                         break;
 456                 }
 457         }
 458         class_dev_iter_exit(&iter);
 459         subsys_put(sp);
 460
 461         return dev;
 462 }
 463 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_find_device);
 464
 465 int class_interface_register(struct class_interface *class_intf)
 466 {
 467         struct subsys_private *sp;
 468         const struct class *parent;
 469         struct class_dev_iter iter;
 470         struct device *dev;
 471
 472         if (!class_intf || !class_intf->class)
 473                 return -ENODEV;
 474
 475         parent = class_intf->class;
 476         sp = class_to_subsys(parent);
 477         if (!sp)
 478                 return -EINVAL;
 479
 480         /*
 481          * Reference in sp is now incremented and will be dropped when
 482          * the interface is removed in the call to class_interface_unregister()
 483          */
 484
 485         mutex_lock(&sp->mutex);
 486         list_add_tail(&class_intf->node, &sp->interfaces);
 487         if (class_intf->add_dev) {
 488                 class_dev_iter_init(&iter, parent, NULL, NULL);
 489                 while ((dev = class_dev_iter_next(&iter)))
 490                         class_intf->add_dev(dev);
 491                 class_dev_iter_exit(&iter);
 492         }
 493         mutex_unlock(&sp->mutex);
 494
 495         return 0;
 496 }
 497 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_interface_register);
 498
 499 void class_interface_unregister(struct class_interface *class_intf)
 500 {
 501         struct subsys_private *sp;
 502         const struct class *parent = class_intf->class;
 503         struct class_dev_iter iter;
 504         struct device *dev;
 505
 506         if (!parent)
 507                 return;
 508
 509         sp = class_to_subsys(parent);
 510         if (!sp)
 511                 return;
 512
 513         mutex_lock(&sp->mutex);
 514         list_del_init(&class_intf->node);
 515         if (class_intf->remove_dev) {
 516                 class_dev_iter_init(&iter, parent, NULL, NULL);
 517                 while ((dev = class_dev_iter_next(&iter)))
 518                         class_intf->remove_dev(dev);
 519                 class_dev_iter_exit(&iter);
 520         }
 521         mutex_unlock(&sp->mutex);
 522
 523         /*
 524          * Decrement the reference count twice, once for the class_to_subsys()
 525          * call in the start of this function, and the second one from the
 526          * reference increment in class_interface_register()
 527          */
 528         subsys_put(sp);
 529         subsys_put(sp);
 530 }
 531 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_interface_unregister);
 532
 533 ssize_t show_class_attr_string(const struct class *class,
 534                                const struct class_attribute *attr, char *buf)
 535 {
 536         struct class_attribute_string *cs;
 537
 538         cs = container_of(attr, struct class_attribute_string, attr);
 539         return sysfs_emit(buf, "%s\n", cs->str);
 540 }
 541
 542 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_class_attr_string);
 543
 544 struct class_compat {
 545         struct kobject *kobj;
 546 };
 547
 548 /**
 549  * class_compat_register - register a compatibility class
 550  * @name: the name of the class
 551  *
 552  * Compatibility class are meant as a temporary user-space compatibility
 553  * workaround when converting a family of class devices to a bus devices.
 554  */
 555 struct class_compat *class_compat_register(const char *name)
 556 {
 557         struct class_compat *cls;
 558
 559         cls = kmalloc(sizeof(struct class_compat), GFP_KERNEL);
 560         if (!cls)
 561                 return NULL;
 562         cls->kobj = kobject_create_and_add(name, &class_kset->kobj);
 563         if (!cls->kobj) {
 564                 kfree(cls);
 565                 return NULL;
 566         }
 567         return cls;
 568 }
 569 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_register);
 570
 571 /**
 572  * class_compat_unregister - unregister a compatibility class
 573  * @cls: the class to unregister
 574  */
 575 void class_compat_unregister(struct class_compat *cls)
 576 {
 577         kobject_put(cls->kobj);
 578         kfree(cls);
 579 }
 580 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_unregister);
 581
 582 /**
 583  * class_compat_create_link - create a compatibility class device link to
 584  *                            a bus device
 585  * @cls: the compatibility class
 586  * @dev: the target bus device
 587  * @device_link: an optional device to which a "device" link should be created
 588  */
 589 int class_compat_create_link(struct class_compat *cls, struct device *dev,
 590                              struct device *device_link)
 591 {
 592         int error;
 593
 594         error = sysfs_create_link(cls->kobj, &dev->kobj, dev_name(dev));
 595         if (error)
 596                 return error;
 597
 598         /*
 599          * Optionally add a "device" link (typically to the parent), as a
 600          * class device would have one and we want to provide as much
 601          * backwards compatibility as possible.
 602          */
 603         if (device_link) {
 604                 error = sysfs_create_link(&dev->kobj, &device_link->kobj,
 605                                           "device");
 606                 if (error)
 607                         sysfs_remove_link(cls->kobj, dev_name(dev));
 608         }
 609
 610         return error;
 611 }
 612 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_create_link);
 613
 614 /**
 615  * class_compat_remove_link - remove a compatibility class device link to
 616  *                            a bus device
 617  * @cls: the compatibility class
 618  * @dev: the target bus device
 619  * @device_link: an optional device to which a "device" link was previously
 620  *               created
 621  */
 622 void class_compat_remove_link(struct class_compat *cls, struct device *dev,
 623                               struct device *device_link)
 624 {
 625         if (device_link)
 626                 sysfs_remove_link(&dev->kobj, "device");
 627         sysfs_remove_link(cls->kobj, dev_name(dev));
 628 }
 629 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_remove_link);
 630
 631 /**
 632  * class_is_registered - determine if at this moment in time, a class is
 633  *                       registered in the driver core or not.
 634  * @class: the class to check
 635  *
 636  * Returns a boolean to state if the class is registered in the driver core
 637  * or not.  Note that the value could switch right after this call is made,
 638  * so only use this in places where you "know" it is safe to do so (usually
 639  * to determine if the specific class has been registered yet or not).
 640  *
 641  * Be careful in using this.
 642  */
 643 bool class_is_registered(const struct class *class)
 644 {
 645         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 646         bool is_initialized = false;
 647
 648         if (sp) {
 649                 is_initialized = true;
 650                 subsys_put(sp);
 651         }
 652         return is_initialized;
 653 }
 654 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_is_registered);
 655
 656 int __init classes_init(void)
 657 {
 658         class_kset = kset_create_and_add("class", NULL, NULL);
 659         if (!class_kset)
 660                 return -ENOMEM;
 661         return 0;
 662 }