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