drivers/rpmsg/rpmsg_char.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2022, STMicroelectronics
   4  * Copyright (c) 2016, Linaro Ltd.
   5  * Copyright (c) 2012, Michal Simek <monstr@monstr.eu>
   6  * Copyright (c) 2012, PetaLogix
   7  * Copyright (c) 2011, Texas Instruments, Inc.
   8  * Copyright (c) 2011, Google, Inc.
   9  *
  10  * Based on rpmsg performance statistics driver by Michal Simek, which in turn
  11  * was based on TI & Google OMX rpmsg driver.
  12  */
  13
  14 #define pr_fmt(fmt)     KBUILD_MODNAME ": " fmt
  15
  16 #include <linux/cdev.h>
  17 #include <linux/device.h>
  18 #include <linux/fs.h>
  19 #include <linux/idr.h>
  20 #include <linux/kernel.h>
  21 #include <linux/module.h>
  22 #include <linux/poll.h>
  23 #include <linux/rpmsg.h>
  24 #include <linux/skbuff.h>
  25 #include <linux/slab.h>
  26 #include <linux/uaccess.h>
  27 #include <uapi/linux/rpmsg.h>
  28
  29 #include "rpmsg_char.h"
  30 #include "rpmsg_internal.h"
  31
  32 #define RPMSG_DEV_MAX   (MINORMASK + 1)
  33
  34 static dev_t rpmsg_major;
  35
  36 static DEFINE_IDA(rpmsg_ept_ida);
  37 static DEFINE_IDA(rpmsg_minor_ida);
  38
  39 #define dev_to_eptdev(dev) container_of(dev, struct rpmsg_eptdev, dev)
  40 #define cdev_to_eptdev(i_cdev) container_of(i_cdev, struct rpmsg_eptdev, cdev)
  41
  42 /**
  43  * struct rpmsg_eptdev - endpoint device context
  44  * @dev:        endpoint device
  45  * @cdev:       cdev for the endpoint device
  46  * @rpdev:      underlaying rpmsg device
  47  * @chinfo:     info used to open the endpoint
  48  * @ept_lock:   synchronization of @ept modifications
  49  * @ept:        rpmsg endpoint reference, when open
  50  * @queue_lock: synchronization of @queue operations
  51  * @queue:      incoming message queue
  52  * @readq:      wait object for incoming queue
  53  * @default_ept: set to channel default endpoint if the default endpoint should be re-used
  54  *              on device open to prevent endpoint address update.
  55  */
  56 struct rpmsg_eptdev {
  57         struct device dev;
  58         struct cdev cdev;
  59
  60         struct rpmsg_device *rpdev;
  61         struct rpmsg_channel_info chinfo;
  62
  63         struct mutex ept_lock;
  64         struct rpmsg_endpoint *ept;
  65         struct rpmsg_endpoint *default_ept;
  66
  67         spinlock_t queue_lock;
  68         struct sk_buff_head queue;
  69         wait_queue_head_t readq;
  70
  71 };
  72
  73 int rpmsg_chrdev_eptdev_destroy(struct device *dev, void *data)
  74 {
  75         struct rpmsg_eptdev *eptdev = dev_to_eptdev(dev);
  76
  77         mutex_lock(&eptdev->ept_lock);
  78         eptdev->rpdev = NULL;
  79         if (eptdev->ept) {
  80                 /* The default endpoint is released by the rpmsg core */
  81                 if (!eptdev->default_ept)
  82                         rpmsg_destroy_ept(eptdev->ept);
  83                 eptdev->ept = NULL;
  84         }
  85         mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
  86
  87         /* wake up any blocked readers */
  88         wake_up_interruptible(&eptdev->readq);
  89
  90         cdev_device_del(&eptdev->cdev, &eptdev->dev);
  91         put_device(&eptdev->dev);
  92
  93         return 0;
  94 }
  95 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_chrdev_eptdev_destroy);
  96
  97 static int rpmsg_ept_cb(struct rpmsg_device *rpdev, void *buf, int len,
  98                         void *priv, u32 addr)
  99 {
 100         struct rpmsg_eptdev *eptdev = priv;
 101         struct sk_buff *skb;
 102
 103         skb = alloc_skb(len, GFP_ATOMIC);
 104         if (!skb)
 105                 return -ENOMEM;
 106
 107         skb_put_data(skb, buf, len);
 108
 109         spin_lock(&eptdev->queue_lock);
 110         skb_queue_tail(&eptdev->queue, skb);
 111         spin_unlock(&eptdev->queue_lock);
 112
 113         /* wake up any blocking processes, waiting for new data */
 114         wake_up_interruptible(&eptdev->readq);
 115
 116         return 0;
 117 }
 118
 119 static int rpmsg_eptdev_open(struct inode *inode, struct file *filp)
 120 {
 121         struct rpmsg_eptdev *eptdev = cdev_to_eptdev(inode->i_cdev);
 122         struct rpmsg_endpoint *ept;
 123         struct rpmsg_device *rpdev = eptdev->rpdev;
 124         struct device *dev = &eptdev->dev;
 125
 126         mutex_lock(&eptdev->ept_lock);
 127         if (eptdev->ept) {
 128                 mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
 129                 return -EBUSY;
 130         }
 131
 132         if (!eptdev->rpdev) {
 133                 mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
 134                 return -ENETRESET;
 135         }
 136
 137         get_device(dev);
 138
 139         /*
 140          * If the default_ept is set, the rpmsg device default endpoint is used.
 141          * Else a new endpoint is created on open that will be destroyed on release.
 142          */
 143         if (eptdev->default_ept)
 144                 ept = eptdev->default_ept;
 145         else
 146                 ept = rpmsg_create_ept(rpdev, rpmsg_ept_cb, eptdev, eptdev->chinfo);
 147
 148         if (!ept) {
 149                 dev_err(dev, "failed to open %s\n", eptdev->chinfo.name);
 150                 put_device(dev);
 151                 mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
 152                 return -EINVAL;
 153         }
 154
 155         eptdev->ept = ept;
 156         filp->private_data = eptdev;
 157         mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
 158
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 static int rpmsg_eptdev_release(struct inode *inode, struct file *filp)
 163 {
 164         struct rpmsg_eptdev *eptdev = cdev_to_eptdev(inode->i_cdev);
 165         struct device *dev = &eptdev->dev;
 166
 167         /* Close the endpoint, if it's not already destroyed by the parent */
 168         mutex_lock(&eptdev->ept_lock);
 169         if (eptdev->ept) {
 170                 if (!eptdev->default_ept)
 171                         rpmsg_destroy_ept(eptdev->ept);
 172                 eptdev->ept = NULL;
 173         }
 174         mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
 175
 176         /* Discard all SKBs */
 177         skb_queue_purge(&eptdev->queue);
 178
 179         put_device(dev);
 180
 181         return 0;
 182 }
 183
 184 static ssize_t rpmsg_eptdev_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
 185 {
 186         struct file *filp = iocb->ki_filp;
 187         struct rpmsg_eptdev *eptdev = filp->private_data;
 188         unsigned long flags;
 189         struct sk_buff *skb;
 190         int use;
 191
 192         if (!eptdev->ept)
 193                 return -EPIPE;
 194
 195         spin_lock_irqsave(&eptdev->queue_lock, flags);
 196
 197         /* Wait for data in the queue */
 198         if (skb_queue_empty(&eptdev->queue)) {
 199                 spin_unlock_irqrestore(&eptdev->queue_lock, flags);
 200
 201                 if (filp->f_flags & O_NONBLOCK)
 202                         return -EAGAIN;
 203
 204                 /* Wait until we get data or the endpoint goes away */
 205                 if (wait_event_interruptible(eptdev->readq,
 206                                              !skb_queue_empty(&eptdev->queue) ||
 207                                              !eptdev->ept))
 208                         return -ERESTARTSYS;
 209
 210                 /* We lost the endpoint while waiting */
 211                 if (!eptdev->ept)
 212                         return -EPIPE;
 213
 214                 spin_lock_irqsave(&eptdev->queue_lock, flags);
 215         }
 216
 217         skb = skb_dequeue(&eptdev->queue);
 218         spin_unlock_irqrestore(&eptdev->queue_lock, flags);
 219         if (!skb)
 220                 return -EFAULT;
 221
 222         use = min_t(size_t, iov_iter_count(to), skb->len);
 223         if (copy_to_iter(skb->data, use, to) != use)
 224                 use = -EFAULT;
 225
 226         kfree_skb(skb);
 227
 228         return use;
 229 }
 230
 231 static ssize_t rpmsg_eptdev_write_iter(struct kiocb *iocb,
 232                                        struct iov_iter *from)
 233 {
 234         struct file *filp = iocb->ki_filp;
 235         struct rpmsg_eptdev *eptdev = filp->private_data;
 236         size_t len = iov_iter_count(from);
 237         void *kbuf;
 238         int ret;
 239
 240         kbuf = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
 241         if (!kbuf)
 242                 return -ENOMEM;
 243
 244         if (!copy_from_iter_full(kbuf, len, from)) {
 245                 ret = -EFAULT;
 246                 goto free_kbuf;
 247         }
 248
 249         if (mutex_lock_interruptible(&eptdev->ept_lock)) {
 250                 ret = -ERESTARTSYS;
 251                 goto free_kbuf;
 252         }
 253
 254         if (!eptdev->ept) {
 255                 ret = -EPIPE;
 256                 goto unlock_eptdev;
 257         }
 258
 259         if (filp->f_flags & O_NONBLOCK) {
 260                 ret = rpmsg_trysendto(eptdev->ept, kbuf, len, eptdev->chinfo.dst);
 261                 if (ret == -ENOMEM)
 262                         ret = -EAGAIN;
 263         } else {
 264                 ret = rpmsg_sendto(eptdev->ept, kbuf, len, eptdev->chinfo.dst);
 265         }
 266
 267 unlock_eptdev:
 268         mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
 269
 270 free_kbuf:
 271         kfree(kbuf);
 272         return ret < 0 ? ret : len;
 273 }
 274
 275 static __poll_t rpmsg_eptdev_poll(struct file *filp, poll_table *wait)
 276 {
 277         struct rpmsg_eptdev *eptdev = filp->private_data;
 278         __poll_t mask = 0;
 279
 280         if (!eptdev->ept)
 281                 return EPOLLERR;
 282
 283         poll_wait(filp, &eptdev->readq, wait);
 284
 285         if (!skb_queue_empty(&eptdev->queue))
 286                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 287
 288         mutex_lock(&eptdev->ept_lock);
 289         mask |= rpmsg_poll(eptdev->ept, filp, wait);
 290         mutex_unlock(&eptdev->ept_lock);
 291
 292         return mask;
 293 }
 294
 295 static long rpmsg_eptdev_ioctl(struct file *fp, unsigned int cmd,
 296                                unsigned long arg)
 297 {
 298         struct rpmsg_eptdev *eptdev = fp->private_data;
 299
 300         if (cmd != RPMSG_DESTROY_EPT_IOCTL)
 301                 return -EINVAL;
 302
 303         /* Don't allow to destroy a default endpoint. */
 304         if (eptdev->default_ept)
 305                 return -EINVAL;
 306
 307         return rpmsg_chrdev_eptdev_destroy(&eptdev->dev, NULL);
 308 }
 309
 310 static const struct file_operations rpmsg_eptdev_fops = {
 311         .owner = THIS_MODULE,
 312         .open = rpmsg_eptdev_open,
 313         .release = rpmsg_eptdev_release,
 314         .read_iter = rpmsg_eptdev_read_iter,
 315         .write_iter = rpmsg_eptdev_write_iter,
 316         .poll = rpmsg_eptdev_poll,
 317         .unlocked_ioctl = rpmsg_eptdev_ioctl,
 318         .compat_ioctl = compat_ptr_ioctl,
 319 };
 320
 321 static ssize_t name_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 322                          char *buf)
 323 {
 324         struct rpmsg_eptdev *eptdev = dev_get_drvdata(dev);
 325
 326         return sprintf(buf, "%s\n", eptdev->chinfo.name);
 327 }
 328 static DEVICE_ATTR_RO(name);
 329
 330 static ssize_t src_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 331                          char *buf)
 332 {
 333         struct rpmsg_eptdev *eptdev = dev_get_drvdata(dev);
 334
 335         return sprintf(buf, "%d\n", eptdev->chinfo.src);
 336 }
 337 static DEVICE_ATTR_RO(src);
 338
 339 static ssize_t dst_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 340                          char *buf)
 341 {
 342         struct rpmsg_eptdev *eptdev = dev_get_drvdata(dev);
 343
 344         return sprintf(buf, "%d\n", eptdev->chinfo.dst);
 345 }
 346 static DEVICE_ATTR_RO(dst);
 347
 348 static struct attribute *rpmsg_eptdev_attrs[] = {
 349         &dev_attr_name.attr,
 350         &dev_attr_src.attr,
 351         &dev_attr_dst.attr,
 352         NULL
 353 };
 354 ATTRIBUTE_GROUPS(rpmsg_eptdev);
 355
 356 static void rpmsg_eptdev_release_device(struct device *dev)
 357 {
 358         struct rpmsg_eptdev *eptdev = dev_to_eptdev(dev);
 359
 360         ida_simple_remove(&rpmsg_ept_ida, dev->id);
 361         ida_simple_remove(&rpmsg_minor_ida, MINOR(eptdev->dev.devt));
 362         kfree(eptdev);
 363 }
 364
 365 static struct rpmsg_eptdev *rpmsg_chrdev_eptdev_alloc(struct rpmsg_device *rpdev,
 366                                                       struct device *parent)
 367 {
 368         struct rpmsg_eptdev *eptdev;
 369         struct device *dev;
 370
 371         eptdev = kzalloc(sizeof(*eptdev), GFP_KERNEL);
 372         if (!eptdev)
 373                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 374
 375         dev = &eptdev->dev;
 376         eptdev->rpdev = rpdev;
 377
 378         mutex_init(&eptdev->ept_lock);
 379         spin_lock_init(&eptdev->queue_lock);
 380         skb_queue_head_init(&eptdev->queue);
 381         init_waitqueue_head(&eptdev->readq);
 382
 383         device_initialize(dev);
 384         dev->class = rpmsg_class;
 385         dev->parent = parent;
 386         dev->groups = rpmsg_eptdev_groups;
 387         dev_set_drvdata(dev, eptdev);
 388
 389         cdev_init(&eptdev->cdev, &rpmsg_eptdev_fops);
 390         eptdev->cdev.owner = THIS_MODULE;
 391
 392         return eptdev;
 393 }
 394
 395 static int rpmsg_chrdev_eptdev_add(struct rpmsg_eptdev *eptdev, struct rpmsg_channel_info chinfo)
 396 {
 397         struct device *dev = &eptdev->dev;
 398         int ret;
 399
 400         eptdev->chinfo = chinfo;
 401
 402         ret = ida_simple_get(&rpmsg_minor_ida, 0, RPMSG_DEV_MAX, GFP_KERNEL);
 403         if (ret < 0)
 404                 goto free_eptdev;
 405         dev->devt = MKDEV(MAJOR(rpmsg_major), ret);
 406
 407         ret = ida_simple_get(&rpmsg_ept_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
 408         if (ret < 0)
 409                 goto free_minor_ida;
 410         dev->id = ret;
 411         dev_set_name(dev, "rpmsg%d", ret);
 412
 413         ret = cdev_device_add(&eptdev->cdev, &eptdev->dev);
 414         if (ret)
 415                 goto free_ept_ida;
 416
 417         /* We can now rely on the release function for cleanup */
 418         dev->release = rpmsg_eptdev_release_device;
 419
 420         return ret;
 421
 422 free_ept_ida:
 423         ida_simple_remove(&rpmsg_ept_ida, dev->id);
 424 free_minor_ida:
 425         ida_simple_remove(&rpmsg_minor_ida, MINOR(dev->devt));
 426 free_eptdev:
 427         put_device(dev);
 428         kfree(eptdev);
 429
 430         return ret;
 431 }
 432
 433 int rpmsg_chrdev_eptdev_create(struct rpmsg_device *rpdev, struct device *parent,
 434                                struct rpmsg_channel_info chinfo)
 435 {
 436         struct rpmsg_eptdev *eptdev;
 437
 438         eptdev = rpmsg_chrdev_eptdev_alloc(rpdev, parent);
 439         if (IS_ERR(eptdev))
 440                 return PTR_ERR(eptdev);
 441
 442         return rpmsg_chrdev_eptdev_add(eptdev, chinfo);
 443 }
 444 EXPORT_SYMBOL(rpmsg_chrdev_eptdev_create);
 445
 446 static int rpmsg_chrdev_probe(struct rpmsg_device *rpdev)
 447 {
 448         struct rpmsg_channel_info chinfo;
 449         struct rpmsg_eptdev *eptdev;
 450         struct device *dev = &rpdev->dev;
 451
 452         memcpy(chinfo.name, rpdev->id.name, RPMSG_NAME_SIZE);
 453         chinfo.src = rpdev->src;
 454         chinfo.dst = rpdev->dst;
 455
 456         eptdev = rpmsg_chrdev_eptdev_alloc(rpdev, dev);
 457         if (IS_ERR(eptdev))
 458                 return PTR_ERR(eptdev);
 459
 460         /* Set the default_ept to the rpmsg device endpoint */
 461         eptdev->default_ept = rpdev->ept;
 462
 463         /*
 464          * The rpmsg_ept_cb uses *priv parameter to get its rpmsg_eptdev context.
 465          * Storedit in default_ept *priv field.
 466          */
 467         eptdev->default_ept->priv = eptdev;
 468
 469         return rpmsg_chrdev_eptdev_add(eptdev, chinfo);
 470 }
 471
 472 static void rpmsg_chrdev_remove(struct rpmsg_device *rpdev)
 473 {
 474         int ret;
 475
 476         ret = device_for_each_child(&rpdev->dev, NULL, rpmsg_chrdev_eptdev_destroy);
 477         if (ret)
 478                 dev_warn(&rpdev->dev, "failed to destroy endpoints: %d\n", ret);
 479 }
 480
 481 static struct rpmsg_device_id rpmsg_chrdev_id_table[] = {
 482         { .name = "rpmsg-raw" },
 483         { },
 484 };
 485
 486 static struct rpmsg_driver rpmsg_chrdev_driver = {
 487         .probe = rpmsg_chrdev_probe,
 488         .remove = rpmsg_chrdev_remove,
 489         .callback = rpmsg_ept_cb,
 490         .id_table = rpmsg_chrdev_id_table,
 491         .drv.name = "rpmsg_chrdev",
 492 };
 493
 494 static int rpmsg_chrdev_init(void)
 495 {
 496         int ret;
 497
 498         ret = alloc_chrdev_region(&rpmsg_major, 0, RPMSG_DEV_MAX, "rpmsg_char");
 499         if (ret < 0) {
 500                 pr_err("failed to allocate char dev region\n");
 501                 return ret;
 502         }
 503
 504         ret = register_rpmsg_driver(&rpmsg_chrdev_driver);
 505         if (ret < 0) {
 506                 pr_err("rpmsg: failed to register rpmsg raw driver\n");
 507                 goto free_region;
 508         }
 509
 510         return 0;
 511
 512 free_region:
 513         unregister_chrdev_region(rpmsg_major, RPMSG_DEV_MAX);
 514
 515         return ret;
 516 }
 517 postcore_initcall(rpmsg_chrdev_init);
 518
 519 static void rpmsg_chrdev_exit(void)
 520 {
 521         unregister_rpmsg_driver(&rpmsg_chrdev_driver);
 522         unregister_chrdev_region(rpmsg_major, RPMSG_DEV_MAX);
 523 }
 524 module_exit(rpmsg_chrdev_exit);
 525
 526 MODULE_ALIAS("rpmsg:rpmsg_chrdev");
 527 MODULE_LICENSE("GPL v2");