Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : /*
3 : : * linux/drivers/char/raw.c
4 : : *
5 : : * Front-end raw character devices. These can be bound to any block
6 : : * devices to provide genuine Unix raw character device semantics.
7 : : *
8 : : * We reserve minor number 0 for a control interface. ioctl()s on this
9 : : * device are used to bind the other minor numbers to block devices.
10 : : */
11 : :
12 : : #include <linux/init.h>
13 : : #include <linux/fs.h>
14 : : #include <linux/major.h>
15 : : #include <linux/blkdev.h>
16 : : #include <linux/backing-dev.h>
17 : : #include <linux/module.h>
18 : : #include <linux/raw.h>
19 : : #include <linux/capability.h>
20 : : #include <linux/uio.h>
21 : : #include <linux/cdev.h>
22 : : #include <linux/device.h>
23 : : #include <linux/mutex.h>
24 : : #include <linux/gfp.h>
25 : : #include <linux/compat.h>
26 : : #include <linux/vmalloc.h>
27 : :
28 : : #include <linux/uaccess.h>
29 : :
30 : : struct raw_device_data {
31 : : struct block_device *binding;
32 : : int inuse;
33 : : };
34 : :
35 : : static struct class *raw_class;
36 : : static struct raw_device_data *raw_devices;
37 : : static DEFINE_MUTEX(raw_mutex);
38 : : static const struct file_operations raw_ctl_fops; /* forward declaration */
39 : :
40 : : static int max_raw_minors = MAX_RAW_MINORS;
41 : :
42 : : module_param(max_raw_minors, int, 0);
43 : : MODULE_PARM_DESC(max_raw_minors, "Maximum number of raw devices (1-65536)");
44 : :
45 : : /*
46 : : * Open/close code for raw IO.
47 : : *
48 : : * We just rewrite the i_mapping for the /dev/raw/rawN file descriptor to
49 : : * point at the blockdev's address_space and set the file handle to use
50 : : * O_DIRECT.
51 : : *
52 : : * Set the device's soft blocksize to the minimum possible. This gives the
53 : : * finest possible alignment and has no adverse impact on performance.
54 : : */
55 : 0 : static int raw_open(struct inode *inode, struct file *filp)
56 : : {
57 : 0 : const int minor = iminor(inode);
58 : : struct block_device *bdev;
59 : : int err;
60 : :
61 [ # # ]: 0 : if (minor == 0) { /* It is the control device */
62 : 0 : filp->f_op = &raw_ctl_fops;
63 : 0 : return 0;
64 : : }
65 : :
66 : 0 : mutex_lock(&raw_mutex);
67 : :
68 : : /*
69 : : * All we need to do on open is check that the device is bound.
70 : : */
71 : 0 : bdev = raw_devices[minor].binding;
72 : : err = -ENODEV;
73 [ # # ]: 0 : if (!bdev)
74 : : goto out;
75 : 0 : bdgrab(bdev);
76 : 0 : err = blkdev_get(bdev, filp->f_mode | FMODE_EXCL, raw_open);
77 [ # # ]: 0 : if (err)
78 : : goto out;
79 : 0 : err = set_blocksize(bdev, bdev_logical_block_size(bdev));
80 [ # # ]: 0 : if (err)
81 : : goto out1;
82 : 0 : filp->f_flags |= O_DIRECT;
83 : 0 : filp->f_mapping = bdev->bd_inode->i_mapping;
84 [ # # ]: 0 : if (++raw_devices[minor].inuse == 1)
85 : 0 : file_inode(filp)->i_mapping =
86 : 0 : bdev->bd_inode->i_mapping;
87 : 0 : filp->private_data = bdev;
88 : 0 : mutex_unlock(&raw_mutex);
89 : 0 : return 0;
90 : :
91 : : out1:
92 : 0 : blkdev_put(bdev, filp->f_mode | FMODE_EXCL);
93 : : out:
94 : 0 : mutex_unlock(&raw_mutex);
95 : 0 : return err;
96 : : }
97 : :
98 : : /*
99 : : * When the final fd which refers to this character-special node is closed, we
100 : : * make its ->mapping point back at its own i_data.
101 : : */
102 : 0 : static int raw_release(struct inode *inode, struct file *filp)
103 : : {
104 : : const int minor= iminor(inode);
105 : : struct block_device *bdev;
106 : :
107 : 0 : mutex_lock(&raw_mutex);
108 : 0 : bdev = raw_devices[minor].binding;
109 [ # # ]: 0 : if (--raw_devices[minor].inuse == 0)
110 : : /* Here inode->i_mapping == bdev->bd_inode->i_mapping */
111 : 0 : inode->i_mapping = &inode->i_data;
112 : 0 : mutex_unlock(&raw_mutex);
113 : :
114 : 0 : blkdev_put(bdev, filp->f_mode | FMODE_EXCL);
115 : 0 : return 0;
116 : : }
117 : :
118 : : /*
119 : : * Forward ioctls to the underlying block device.
120 : : */
121 : : static long
122 : 0 : raw_ioctl(struct file *filp, unsigned int command, unsigned long arg)
123 : : {
124 : 0 : struct block_device *bdev = filp->private_data;
125 : 0 : return blkdev_ioctl(bdev, 0, command, arg);
126 : : }
127 : :
128 : 0 : static int bind_set(int number, u64 major, u64 minor)
129 : : {
130 : 0 : dev_t dev = MKDEV(major, minor);
131 : : struct raw_device_data *rawdev;
132 : : int err = 0;
133 : :
134 [ # # # # ]: 0 : if (number <= 0 || number >= max_raw_minors)
135 : : return -EINVAL;
136 : :
137 [ # # # # ]: 0 : if (MAJOR(dev) != major || MINOR(dev) != minor)
138 : : return -EINVAL;
139 : :
140 : 0 : rawdev = &raw_devices[number];
141 : :
142 : : /*
143 : : * This is like making block devices, so demand the
144 : : * same capability
145 : : */
146 [ # # ]: 0 : if (!capable(CAP_SYS_ADMIN))
147 : : return -EPERM;
148 : :
149 : : /*
150 : : * For now, we don't need to check that the underlying
151 : : * block device is present or not: we can do that when
152 : : * the raw device is opened. Just check that the
153 : : * major/minor numbers make sense.
154 : : */
155 : :
156 [ # # # # ]: 0 : if (MAJOR(dev) == 0 && dev != 0)
157 : : return -EINVAL;
158 : :
159 : 0 : mutex_lock(&raw_mutex);
160 [ # # ]: 0 : if (rawdev->inuse) {
161 : 0 : mutex_unlock(&raw_mutex);
162 : 0 : return -EBUSY;
163 : : }
164 [ # # ]: 0 : if (rawdev->binding) {
165 : 0 : bdput(rawdev->binding);
166 : 0 : module_put(THIS_MODULE);
167 : : }
168 [ # # ]: 0 : if (!dev) {
169 : : /* unbind */
170 : 0 : rawdev->binding = NULL;
171 : 0 : device_destroy(raw_class, MKDEV(RAW_MAJOR, number));
172 : : } else {
173 : 0 : rawdev->binding = bdget(dev);
174 [ # # ]: 0 : if (rawdev->binding == NULL) {
175 : : err = -ENOMEM;
176 : : } else {
177 : 0 : dev_t raw = MKDEV(RAW_MAJOR, number);
178 : 0 : __module_get(THIS_MODULE);
179 : 0 : device_destroy(raw_class, raw);
180 : 0 : device_create(raw_class, NULL, raw, NULL,
181 : : "raw%d", number);
182 : : }
183 : : }
184 : 0 : mutex_unlock(&raw_mutex);
185 : 0 : return err;
186 : : }
187 : :
188 : 0 : static int bind_get(int number, dev_t *dev)
189 : : {
190 : : struct raw_device_data *rawdev;
191 : : struct block_device *bdev;
192 : :
193 [ # # # # ]: 0 : if (number <= 0 || number >= max_raw_minors)
194 : : return -EINVAL;
195 : :
196 : 0 : rawdev = &raw_devices[number];
197 : :
198 : 0 : mutex_lock(&raw_mutex);
199 : 0 : bdev = rawdev->binding;
200 [ # # ]: 0 : *dev = bdev ? bdev->bd_dev : 0;
201 : 0 : mutex_unlock(&raw_mutex);
202 : 0 : return 0;
203 : : }
204 : :
205 : : /*
206 : : * Deal with ioctls against the raw-device control interface, to bind
207 : : * and unbind other raw devices.
208 : : */
209 : 0 : static long raw_ctl_ioctl(struct file *filp, unsigned int command,
210 : : unsigned long arg)
211 : : {
212 : : struct raw_config_request rq;
213 : : dev_t dev;
214 : : int err;
215 : :
216 [ # # # ]: 0 : switch (command) {
217 : : case RAW_SETBIND:
218 [ # # ]: 0 : if (copy_from_user(&rq, (void __user *) arg, sizeof(rq)))
219 : : return -EFAULT;
220 : :
221 : 0 : return bind_set(rq.raw_minor, rq.block_major, rq.block_minor);
222 : :
223 : : case RAW_GETBIND:
224 [ # # ]: 0 : if (copy_from_user(&rq, (void __user *) arg, sizeof(rq)))
225 : : return -EFAULT;
226 : :
227 : 0 : err = bind_get(rq.raw_minor, &dev);
228 [ # # ]: 0 : if (err)
229 : : return err;
230 : :
231 : 0 : rq.block_major = MAJOR(dev);
232 : 0 : rq.block_minor = MINOR(dev);
233 : :
234 [ # # ]: 0 : if (copy_to_user((void __user *)arg, &rq, sizeof(rq)))
235 : : return -EFAULT;
236 : :
237 : 0 : return 0;
238 : : }
239 : :
240 : : return -EINVAL;
241 : : }
242 : :
243 : : #ifdef CONFIG_COMPAT
244 : : struct raw32_config_request {
245 : : compat_int_t raw_minor;
246 : : compat_u64 block_major;
247 : : compat_u64 block_minor;
248 : : };
249 : :
250 : : static long raw_ctl_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd,
251 : : unsigned long arg)
252 : : {
253 : : struct raw32_config_request __user *user_req = compat_ptr(arg);
254 : : struct raw32_config_request rq;
255 : : dev_t dev;
256 : : int err = 0;
257 : :
258 : : switch (cmd) {
259 : : case RAW_SETBIND:
260 : : if (copy_from_user(&rq, user_req, sizeof(rq)))
261 : : return -EFAULT;
262 : :
263 : : return bind_set(rq.raw_minor, rq.block_major, rq.block_minor);
264 : :
265 : : case RAW_GETBIND:
266 : : if (copy_from_user(&rq, user_req, sizeof(rq)))
267 : : return -EFAULT;
268 : :
269 : : err = bind_get(rq.raw_minor, &dev);
270 : : if (err)
271 : : return err;
272 : :
273 : : rq.block_major = MAJOR(dev);
274 : : rq.block_minor = MINOR(dev);
275 : :
276 : : if (copy_to_user(user_req, &rq, sizeof(rq)))
277 : : return -EFAULT;
278 : :
279 : : return 0;
280 : : }
281 : :
282 : : return -EINVAL;
283 : : }
284 : : #endif
285 : :
286 : : static const struct file_operations raw_fops = {
287 : : .read_iter = blkdev_read_iter,
288 : : .write_iter = blkdev_write_iter,
289 : : .fsync = blkdev_fsync,
290 : : .open = raw_open,
291 : : .release = raw_release,
292 : : .unlocked_ioctl = raw_ioctl,
293 : : .llseek = default_llseek,
294 : : .owner = THIS_MODULE,
295 : : };
296 : :
297 : : static const struct file_operations raw_ctl_fops = {
298 : : .unlocked_ioctl = raw_ctl_ioctl,
299 : : #ifdef CONFIG_COMPAT
300 : : .compat_ioctl = raw_ctl_compat_ioctl,
301 : : #endif
302 : : .open = raw_open,
303 : : .owner = THIS_MODULE,
304 : : .llseek = noop_llseek,
305 : : };
306 : :
307 : : static struct cdev raw_cdev;
308 : :
309 : 2022 : static char *raw_devnode(struct device *dev, umode_t *mode)
310 : : {
311 : 2022 : return kasprintf(GFP_KERNEL, "raw/%s", dev_name(dev));
312 : : }
313 : :
314 : 404 : static int __init raw_init(void)
315 : : {
316 : : dev_t dev = MKDEV(RAW_MAJOR, 0);
317 : : int ret;
318 : :
319 [ - + ]: 404 : if (max_raw_minors < 1 || max_raw_minors > 65536) {
320 : 0 : printk(KERN_WARNING "raw: invalid max_raw_minors (must be"
321 : : " between 1 and 65536), using %d\n", MAX_RAW_MINORS);
322 : 0 : max_raw_minors = MAX_RAW_MINORS;
323 : : }
324 : :
325 : 808 : raw_devices = vzalloc(array_size(max_raw_minors,
326 : : sizeof(struct raw_device_data)));
327 [ - + ]: 404 : if (!raw_devices) {
328 : 0 : printk(KERN_ERR "Not enough memory for raw device structures\n");
329 : : ret = -ENOMEM;
330 : 0 : goto error;
331 : : }
332 : :
333 : 404 : ret = register_chrdev_region(dev, max_raw_minors, "raw");
334 [ + - ]: 404 : if (ret)
335 : : goto error;
336 : :
337 : 404 : cdev_init(&raw_cdev, &raw_fops);
338 : 404 : ret = cdev_add(&raw_cdev, dev, max_raw_minors);
339 [ + - ]: 404 : if (ret)
340 : : goto error_region;
341 : 404 : raw_class = class_create(THIS_MODULE, "raw");
342 [ - + ]: 404 : if (IS_ERR(raw_class)) {
343 : 0 : printk(KERN_ERR "Error creating raw class.\n");
344 : 0 : cdev_del(&raw_cdev);
345 : 0 : ret = PTR_ERR(raw_class);
346 : 0 : goto error_region;
347 : : }
348 : 404 : raw_class->devnode = raw_devnode;
349 : 404 : device_create(raw_class, NULL, MKDEV(RAW_MAJOR, 0), NULL, "rawctl");
350 : :
351 : 404 : return 0;
352 : :
353 : : error_region:
354 : 0 : unregister_chrdev_region(dev, max_raw_minors);
355 : : error:
356 : 0 : vfree(raw_devices);
357 : 0 : return ret;
358 : : }
359 : :
360 : 0 : static void __exit raw_exit(void)
361 : : {
362 : 0 : device_destroy(raw_class, MKDEV(RAW_MAJOR, 0));
363 : 0 : class_destroy(raw_class);
364 : 0 : cdev_del(&raw_cdev);
365 : 0 : unregister_chrdev_region(MKDEV(RAW_MAJOR, 0), max_raw_minors);
366 : 0 : }
367 : :
368 : : module_init(raw_init);
369 : : module_exit(raw_exit);
370 : : MODULE_LICENSE("GPL");
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