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         return sprintf(buf, "%s\n", idev->info->name);
 219 }
 220 static DEVICE_ATTR_RO(name);
 221
 222 static ssize_t version_show(struct device *dev,
 223                             struct device_attribute *attr, char *buf)
 224 {
 225         struct uio_device *idev = dev_get_drvdata(dev);
 226         return sprintf(buf, "%s\n", idev->info->version);
 227 }
 228 static DEVICE_ATTR_RO(version);
 229
 230 static ssize_t event_show(struct device *dev,
 231                           struct device_attribute *attr, char *buf)
 232 {
 233         struct uio_device *idev = dev_get_drvdata(dev);
 234         return sprintf(buf, "%u\n", (unsigned int)atomic_read(&idev->event));
 235 }
 236 static DEVICE_ATTR_RO(event);
 237
 238 static struct attribute *uio_attrs[] = {
 239         &dev_attr_name.attr,
 240         &dev_attr_version.attr,
 241         &dev_attr_event.attr,
 242         NULL,
 243 };
 244 ATTRIBUTE_GROUPS(uio);
 245
 246 /* UIO class infrastructure */
 247 static struct class uio_class = {
 248         .name = "uio",
 249         .dev_groups = uio_groups,
 250 };
 251
 252 /*
 253  * device functions
 254  */
 255 static int uio_dev_add_attributes(struct uio_device *idev)
 256 {
 257         int ret;
 258         int mi, pi;
 259         int map_found = 0;
 260         int portio_found = 0;
 261         struct uio_mem *mem;
 262         struct uio_map *map;
 263         struct uio_port *port;
 264         struct uio_portio *portio;
 265
 266         for (mi = 0; mi < MAX_UIO_MAPS; mi++) {
 267                 mem = &idev->info->mem[mi];
 268                 if (mem->size == 0)
 269                         break;
 270                 if (!map_found) {
 271                         map_found = 1;
 272                         idev->map_dir = kobject_create_and_add("maps",
 273                                                         &idev->dev.kobj);
 274                         if (!idev->map_dir) {
 275                                 ret = -ENOMEM;
 276                                 goto err_map;
 277                         }
 278                 }
 279                 map = kzalloc(sizeof(*map), GFP_KERNEL);
 280                 if (!map) {
 281                         ret = -ENOMEM;
 282                         goto err_map;
 283                 }
 284                 kobject_init(&map->kobj, &map_attr_type);
 285                 map->mem = mem;
 286                 mem->map = map;
 287                 ret = kobject_add(&map->kobj, idev->map_dir, "map%d", mi);
 288                 if (ret)
 289                         goto err_map_kobj;
 290                 ret = kobject_uevent(&map->kobj, KOBJ_ADD);
 291                 if (ret)
 292                         goto err_map_kobj;
 293         }
 294
 295         for (pi = 0; pi < MAX_UIO_PORT_REGIONS; pi++) {
 296                 port = &idev->info->port[pi];
 297                 if (port->size == 0)
 298                         break;
 299                 if (!portio_found) {
 300                         portio_found = 1;
 301                         idev->portio_dir = kobject_create_and_add("portio",
 302                                                         &idev->dev.kobj);
 303                         if (!idev->portio_dir) {
 304                                 ret = -ENOMEM;
 305                                 goto err_portio;
 306                         }
 307                 }
 308                 portio = kzalloc(sizeof(*portio), GFP_KERNEL);
 309                 if (!portio) {
 310                         ret = -ENOMEM;
 311                         goto err_portio;
 312                 }
 313                 kobject_init(&portio->kobj, &portio_attr_type);
 314                 portio->port = port;
 315                 port->portio = portio;
 316                 ret = kobject_add(&portio->kobj, idev->portio_dir,
 317                                                         "port%d", pi);
 318                 if (ret)
 319                         goto err_portio_kobj;
 320                 ret = kobject_uevent(&portio->kobj, KOBJ_ADD);
 321                 if (ret)
 322                         goto err_portio_kobj;
 323         }
 324
 325         return 0;
 326
 327 err_portio:
 328         pi--;
 329 err_portio_kobj:
 330         for (; pi >= 0; pi--) {
 331                 port = &idev->info->port[pi];
 332                 portio = port->portio;
 333                 kobject_put(&portio->kobj);
 334         }
 335         kobject_put(idev->portio_dir);
 336 err_map:
 337         mi--;
 338 err_map_kobj:
 339         for (; mi >= 0; mi--) {
 340                 mem = &idev->info->mem[mi];
 341                 map = mem->map;
 342                 kobject_put(&map->kobj);
 343         }
 344         kobject_put(idev->map_dir);
 345         dev_err(&idev->dev, "error creating sysfs files (%d)\n", ret);
 346         return ret;
 347 }
 348
 349 static void uio_dev_del_attributes(struct uio_device *idev)
 350 {
 351         int i;
 352         struct uio_mem *mem;
 353         struct uio_port *port;
 354
 355         for (i = 0; i < MAX_UIO_MAPS; i++) {
 356                 mem = &idev->info->mem[i];
 357                 if (mem->size == 0)
 358                         break;
 359                 kobject_put(&mem->map->kobj);
 360         }
 361         kobject_put(idev->map_dir);
 362
 363         for (i = 0; i < MAX_UIO_PORT_REGIONS; i++) {
 364                 port = &idev->info->port[i];
 365                 if (port->size == 0)
 366                         break;
 367                 kobject_put(&port->portio->kobj);
 368         }
 369         kobject_put(idev->portio_dir);
 370 }
 371
 372 static int uio_get_minor(struct uio_device *idev)
 373 {
 374         int retval = -ENOMEM;
 375
 376         mutex_lock(&minor_lock);
 377         retval = idr_alloc(&uio_idr, idev, 0, UIO_MAX_DEVICES, GFP_KERNEL);
 378         if (retval >= 0) {
 379                 idev->minor = retval;
 380                 retval = 0;
 381         } else if (retval == -ENOSPC) {
 382                 dev_err(&idev->dev, "too many uio devices\n");
 383                 retval = -EINVAL;
 384         }
 385         mutex_unlock(&minor_lock);
 386         return retval;
 387 }
 388
 389 static void uio_free_minor(struct uio_device *idev)
 390 {
 391         mutex_lock(&minor_lock);
 392         idr_remove(&uio_idr, idev->minor);
 393         mutex_unlock(&minor_lock);
 394 }
 395
 396 /**
 397  * uio_event_notify - trigger an interrupt event
 398  * @info: UIO device capabilities
 399  */
 400 void uio_event_notify(struct uio_info *info)
 401 {
 402         struct uio_device *idev = info->uio_dev;
 403
 404         atomic_inc(&idev->event);
 405         wake_up_interruptible(&idev->wait);
 406         kill_fasync(&idev->async_queue, SIGIO, POLL_IN);
 407 }
 408 EXPORT_SYMBOL_GPL(uio_event_notify);
 409
 410 /**
 411  * uio_interrupt - hardware interrupt handler
 412  * @irq: IRQ number, can be UIO_IRQ_CYCLIC for cyclic timer
 413  * @dev_id: Pointer to the devices uio_device structure
 414  */
 415 static irqreturn_t uio_interrupt(int irq, void *dev_id)
 416 {
 417         struct uio_device *idev = (struct uio_device *)dev_id;
 418         irqreturn_t ret = idev->info->handler(irq, idev->info);
 419
 420         if (ret == IRQ_HANDLED)
 421                 uio_event_notify(idev->info);
 422
 423         return ret;
 424 }
 425
 426 struct uio_listener {
 427         struct uio_device *dev;
 428         s32 event_count;
 429 };
 430
 431 static int uio_open(struct inode *inode, struct file *filep)
 432 {
 433         struct uio_device *idev;
 434         struct uio_listener *listener;
 435         int ret = 0;
 436         unsigned long flags;
 437
 438         mutex_lock(&minor_lock);
 439         idev = idr_find(&uio_idr, iminor(inode));
 440         mutex_unlock(&minor_lock);
 441         if (!idev) {
 442                 ret = -ENODEV;
 443                 goto out;
 444         }
 445
 446         get_device(&idev->dev);
 447
 448         if (!try_module_get(idev->owner)) {
 449                 ret = -ENODEV;
 450                 goto err_module_get;
 451         }
 452
 453         listener = kmalloc(sizeof(*listener), GFP_KERNEL);
 454         if (!listener) {
 455                 ret = -ENOMEM;
 456                 goto err_alloc_listener;
 457         }
 458
 459         listener->dev = idev;
 460         listener->event_count = atomic_read(&idev->event);
 461         filep->private_data = listener;
 462
 463         spin_lock_irqsave(&idev->info_lock, flags);
 464         if (idev->info && idev->info->open)
 465                 ret = idev->info->open(idev->info, inode);
 466         spin_unlock_irqrestore(&idev->info_lock, flags);
 467         if (ret)
 468                 goto err_infoopen;
 469
 470         return 0;
 471
 472 err_infoopen:
 473         kfree(listener);
 474
 475 err_alloc_listener:
 476         module_put(idev->owner);
 477
 478 err_module_get:
 479         put_device(&idev->dev);
 480
 481 out:
 482         return ret;
 483 }
 484
 485 static int uio_fasync(int fd, struct file *filep, int on)
 486 {
 487         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 488         struct uio_device *idev = listener->dev;
 489
 490         return fasync_helper(fd, filep, on, &idev->async_queue);
 491 }
 492
 493 static int uio_release(struct inode *inode, struct file *filep)
 494 {
 495         int ret = 0;
 496         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 497         struct uio_device *idev = listener->dev;
 498         unsigned long flags;
 499
 500         spin_lock_irqsave(&idev->info_lock, flags);
 501         if (idev->info && idev->info->release)
 502                 ret = idev->info->release(idev->info, inode);
 503         spin_unlock_irqrestore(&idev->info_lock, flags);
 504
 505         module_put(idev->owner);
 506         kfree(listener);
 507         put_device(&idev->dev);
 508         return ret;
 509 }
 510
 511 static __poll_t uio_poll(struct file *filep, poll_table *wait)
 512 {
 513         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 514         struct uio_device *idev = listener->dev;
 515         __poll_t ret = 0;
 516         unsigned long flags;
 517
 518         spin_lock_irqsave(&idev->info_lock, flags);
 519         if (!idev->info || !idev->info->irq)
 520                 ret = -EIO;
 521         spin_unlock_irqrestore(&idev->info_lock, flags);
 522
 523         if (ret)
 524                 return ret;
 525
 526         poll_wait(filep, &idev->wait, wait);
 527         if (listener->event_count != atomic_read(&idev->event))
 528                 return EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 static ssize_t uio_read(struct file *filep, char __user *buf,
 533                         size_t count, loff_t *ppos)
 534 {
 535         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 536         struct uio_device *idev = listener->dev;
 537         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
 538         ssize_t retval = 0;
 539         s32 event_count;
 540         unsigned long flags;
 541
 542         spin_lock_irqsave(&idev->info_lock, flags);
 543         if (!idev->info || !idev->info->irq)
 544                 retval = -EIO;
 545         spin_unlock_irqrestore(&idev->info_lock, flags);
 546
 547         if (retval)
 548                 return retval;
 549
 550         if (count != sizeof(s32))
 551                 return -EINVAL;
 552
 553         add_wait_queue(&idev->wait, &wait);
 554
 555         do {
 556                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
 557
 558                 event_count = atomic_read(&idev->event);
 559                 if (event_count != listener->event_count) {
 560                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 561                         if (copy_to_user(buf, &event_count, count))
 562                                 retval = -EFAULT;
 563                         else {
 564                                 listener->event_count = event_count;
 565                                 retval = count;
 566                         }
 567                         break;
 568                 }
 569
 570                 if (filep->f_flags & O_NONBLOCK) {
 571                         retval = -EAGAIN;
 572                         break;
 573                 }
 574
 575                 if (signal_pending(current)) {
 576                         retval = -ERESTARTSYS;
 577                         break;
 578                 }
 579                 schedule();
 580         } while (1);
 581
 582         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 583         remove_wait_queue(&idev->wait, &wait);
 584
 585         return retval;
 586 }
 587
 588 static ssize_t uio_write(struct file *filep, const char __user *buf,
 589                         size_t count, loff_t *ppos)
 590 {
 591         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 592         struct uio_device *idev = listener->dev;
 593         ssize_t retval;
 594         s32 irq_on;
 595         unsigned long flags;
 596
 597         spin_lock_irqsave(&idev->info_lock, flags);
 598         if (!idev->info || !idev->info->irq) {
 599                 retval = -EIO;
 600                 goto out;
 601         }
 602
 603         if (count != sizeof(s32)) {
 604                 retval = -EINVAL;
 605                 goto out;
 606         }
 607
 608         if (!idev->info->irqcontrol) {
 609                 retval = -ENOSYS;
 610                 goto out;
 611         }
 612
 613         if (copy_from_user(&irq_on, buf, count)) {
 614                 retval = -EFAULT;
 615                 goto out;
 616         }
 617
 618         retval = idev->info->irqcontrol(idev->info, irq_on);
 619
 620 out:
 621         spin_unlock_irqrestore(&idev->info_lock, flags);
 622         return retval ? retval : sizeof(s32);
 623 }
 624
 625 static int uio_find_mem_index(struct vm_area_struct *vma)
 626 {
 627         struct uio_device *idev = vma->vm_private_data;
 628
 629         if (vma->vm_pgoff < MAX_UIO_MAPS) {
 630                 if (idev->info->mem[vma->vm_pgoff].size == 0)
 631                         return -1;
 632                 return (int)vma->vm_pgoff;
 633         }
 634         return -1;
 635 }
 636
 637 static vm_fault_t uio_vma_fault(struct vm_fault *vmf)
 638 {
 639         struct uio_device *idev = vmf->vma->vm_private_data;
 640         struct page *page;
 641         unsigned long offset;
 642         void *addr;
 643
 644         int mi = uio_find_mem_index(vmf->vma);
 645         if (mi < 0)
 646                 return VM_FAULT_SIGBUS;
 647
 648         /*
 649          * We need to subtract mi because userspace uses offset = N*PAGE_SIZE
 650          * to use mem[N].
 651          */
 652         offset = (vmf->pgoff - mi) << PAGE_SHIFT;
 653
 654         addr = (void *)(unsigned long)idev->info->mem[mi].addr + offset;
 655         if (idev->info->mem[mi].memtype == UIO_MEM_LOGICAL)
 656                 page = virt_to_page(addr);
 657         else
 658                 page = vmalloc_to_page(addr);
 659         get_page(page);
 660         vmf->page = page;
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 static const struct vm_operations_struct uio_logical_vm_ops = {
 665         .fault = uio_vma_fault,
 666 };
 667
 668 static int uio_mmap_logical(struct vm_area_struct *vma)
 669 {
 670         vma->vm_flags |= VM_DONTEXPAND | VM_DONTDUMP;
 671         vma->vm_ops = &uio_logical_vm_ops;
 672         return 0;
 673 }
 674
 675 static const struct vm_operations_struct uio_physical_vm_ops = {
 676 #ifdef CONFIG_HAVE_IOREMAP_PROT
 677         .access = generic_access_phys,
 678 #endif
 679 };
 680
 681 static int uio_mmap_physical(struct vm_area_struct *vma)
 682 {
 683         struct uio_device *idev = vma->vm_private_data;
 684         int mi = uio_find_mem_index(vma);
 685         struct uio_mem *mem;
 686         if (mi < 0)
 687                 return -EINVAL;
 688         mem = idev->info->mem + mi;
 689
 690         if (mem->addr & ~PAGE_MASK)
 691                 return -ENODEV;
 692         if (vma->vm_end - vma->vm_start > mem->size)
 693                 return -EINVAL;
 694
 695         vma->vm_ops = &uio_physical_vm_ops;
 696         vma->vm_page_prot = pgprot_noncached(vma->vm_page_prot);
 697
 698         /*
 699          * We cannot use the vm_iomap_memory() helper here,
 700          * because vma->vm_pgoff is the map index we looked
 701          * up above in uio_find_mem_index(), rather than an
 702          * actual page offset into the mmap.
 703          *
 704          * So we just do the physical mmap without a page
 705          * offset.
 706          */
 707         return remap_pfn_range(vma,
 708                                vma->vm_start,
 709                                mem->addr >> PAGE_SHIFT,
 710                                vma->vm_end - vma->vm_start,
 711                                vma->vm_page_prot);
 712 }
 713
 714 static int uio_mmap(struct file *filep, struct vm_area_struct *vma)
 715 {
 716         struct uio_listener *listener = filep->private_data;
 717         struct uio_device *idev = listener->dev;
 718         int mi;
 719         unsigned long requested_pages, actual_pages;
 720         int ret = 0;
 721
 722         if (vma->vm_end < vma->vm_start)
 723                 return -EINVAL;
 724
 725         vma->vm_private_data = idev;
 726
 727         mi = uio_find_mem_index(vma);
 728         if (mi < 0)
 729                 return -EINVAL;
 730
 731         requested_pages = vma_pages(vma);
 732         actual_pages = ((idev->info->mem[mi].addr & ~PAGE_MASK)
 733                         + idev->info->mem[mi].size + PAGE_SIZE -1) >> PAGE_SHIFT;
 734         if (requested_pages > actual_pages)
 735                 return -EINVAL;
 736
 737         if (idev->info->mmap) {
 738                 ret = idev->info->mmap(idev->info, vma);
 739                 return ret;
 740         }
 741
 742         switch (idev->info->mem[mi].memtype) {
 743                 case UIO_MEM_PHYS:
 744                         return uio_mmap_physical(vma);
 745                 case UIO_MEM_LOGICAL:
 746                 case UIO_MEM_VIRTUAL:
 747                         return uio_mmap_logical(vma);
 748                 default:
 749                         return -EINVAL;
 750         }
 751 }
 752
 753 static const struct file_operations uio_fops = {
 754         .owner          = THIS_MODULE,
 755         .open           = uio_open,
 756         .release        = uio_release,
 757         .read           = uio_read,
 758         .write          = uio_write,
 759         .mmap           = uio_mmap,
 760         .poll           = uio_poll,
 761         .fasync         = uio_fasync,
 762         .llseek         = noop_llseek,
 763 };
 764
 765 static int uio_major_init(void)
 766 {
 767         static const char name[] = "uio";
 768         struct cdev *cdev = NULL;
 769         dev_t uio_dev = 0;
 770         int result;
 771
 772         result = alloc_chrdev_region(&uio_dev, 0, UIO_MAX_DEVICES, name);
 773         if (result)
 774                 goto out;
 775
 776         result = -ENOMEM;
 777         cdev = cdev_alloc();
 778         if (!cdev)
 779                 goto out_unregister;
 780
 781         cdev->owner = THIS_MODULE;
 782         cdev->ops = &uio_fops;
 783         kobject_set_name(&cdev->kobj, "%s", name);
 784
 785         result = cdev_add(cdev, uio_dev, UIO_MAX_DEVICES);
 786         if (result)
 787                 goto out_put;
 788
 789         uio_major = MAJOR(uio_dev);
 790         uio_cdev = cdev;
 791         return 0;
 792 out_put:
 793         kobject_put(&cdev->kobj);
 794 out_unregister:
 795         unregister_chrdev_region(uio_dev, UIO_MAX_DEVICES);
 796 out:
 797         return result;
 798 }
 799
 800 static void uio_major_cleanup(void)
 801 {
 802         unregister_chrdev_region(MKDEV(uio_major, 0), UIO_MAX_DEVICES);
 803         cdev_del(uio_cdev);
 804 }
 805
 806 static int init_uio_class(void)
 807 {
 808         int ret;
 809
 810         /* This is the first time in here, set everything up properly */
 811         ret = uio_major_init();
 812         if (ret)
 813                 goto exit;
 814
 815         ret = class_register(&uio_class);
 816         if (ret) {
 817                 printk(KERN_ERR "class_register failed for uio\n");
 818                 goto err_class_register;
 819         }
 820         return 0;
 821
 822 err_class_register:
 823         uio_major_cleanup();
 824 exit:
 825         return ret;
 826 }
 827
 828 static void release_uio_class(void)
 829 {
 830         class_unregister(&uio_class);
 831         uio_major_cleanup();
 832 }
 833
 834 static void uio_device_release(struct device *dev)
 835 {
 836         struct uio_device *idev = dev_get_drvdata(dev);
 837
 838         kfree(idev);
 839 }
 840
 841 /**
 842  * uio_register_device - register a new userspace IO device
 843  * @owner:      module that creates the new device
 844  * @parent:     parent device
 845  * @info:       UIO device capabilities
 846  *
 847  * returns zero on success or a negative error code.
 848  */
 849 int __uio_register_device(struct module *owner,
 850                           struct device *parent,
 851                           struct uio_info *info)
 852 {
 853         struct uio_device *idev;
 854         int ret = 0;
 855
 856         if (!parent || !info || !info->name || !info->version)
 857                 return -EINVAL;
 858
 859         info->uio_dev = NULL;
 860
 861         idev = kzalloc(sizeof(*idev), GFP_KERNEL);
 862         if (!idev) {
 863                 return -ENOMEM;
 864         }
 865
 866         idev->owner = owner;
 867         idev->info = info;
 868         spin_lock_init(&idev->info_lock);
 869         init_waitqueue_head(&idev->wait);
 870         atomic_set(&idev->event, 0);
 871
 872         ret = uio_get_minor(idev);
 873         if (ret)
 874                 return ret;
 875
 876         idev->dev.devt = MKDEV(uio_major, idev->minor);
 877         idev->dev.class = &uio_class;
 878         idev->dev.parent = parent;
 879         idev->dev.release = uio_device_release;
 880         dev_set_drvdata(&idev->dev, idev);
 881
 882         ret = dev_set_name(&idev->dev, "uio%d", idev->minor);
 883         if (ret)
 884                 goto err_device_create;
 885
 886         ret = device_register(&idev->dev);
 887         if (ret)
 888                 goto err_device_create;
 889
 890         ret = uio_dev_add_attributes(idev);
 891         if (ret)
 892                 goto err_uio_dev_add_attributes;
 893
 894         info->uio_dev = idev;
 895
 896         if (info->irq && (info->irq != UIO_IRQ_CUSTOM)) {
 897                 /*
 898                  * Note that we deliberately don't use devm_request_irq
 899                  * here. The parent module can unregister the UIO device
 900                  * and call pci_disable_msi, which requires that this
 901                  * irq has been freed. However, the device may have open
 902                  * FDs at the time of unregister and therefore may not be
 903                  * freed until they are released.
 904                  */
 905                 ret = request_irq(info->irq, uio_interrupt,
 906                                   info->irq_flags, info->name, idev);
 907                 if (ret)
 908                         goto err_request_irq;
 909         }
 910
 911         return 0;
 912
 913 err_request_irq:
 914         uio_dev_del_attributes(idev);
 915 err_uio_dev_add_attributes:
 916         device_unregister(&idev->dev);
 917 err_device_create:
 918         uio_free_minor(idev);
 919         return ret;
 920 }
 921 EXPORT_SYMBOL_GPL(__uio_register_device);
 922
 923 /**
 924  * uio_unregister_device - unregister a industrial IO device
 925  * @info:       UIO device capabilities
 926  *
 927  */
 928 void uio_unregister_device(struct uio_info *info)
 929 {
 930         struct uio_device *idev;
 931         unsigned long flags;
 932
 933         if (!info || !info->uio_dev)
 934                 return;
 935
 936         idev = info->uio_dev;
 937
 938         uio_free_minor(idev);
 939
 940         uio_dev_del_attributes(idev);
 941
 942         if (info->irq && info->irq != UIO_IRQ_CUSTOM)
 943                 free_irq(info->irq, idev);
 944
 945         spin_lock_irqsave(&idev->info_lock, flags);
 946         idev->info = NULL;
 947         spin_unlock_irqrestore(&idev->info_lock, flags);
 948
 949         device_unregister(&idev->dev);
 950
 951         return;
 952 }
 953 EXPORT_SYMBOL_GPL(uio_unregister_device);
 954
 955 static int __init uio_init(void)
 956 {
 957         return init_uio_class();
 958 }
 959
 960 static void __exit uio_exit(void)
 961 {
 962         release_uio_class();
 963         idr_destroy(&uio_idr);
 964 }
 965
 966 module_init(uio_init)
 967 module_exit(uio_exit)
 968 MODULE_LICENSE("GPL v2");