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         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         kfree(cp);
 107 }
 108
 109 static const struct kobj_ns_type_operations *class_child_ns_type(const struct kobject *kobj)
 110 {
 111         const struct subsys_private *cp = to_subsys_private(kobj);
 112         struct class *class = cp->class;
 113
 114         return class->ns_type;
 115 }
 116
 117 static const struct sysfs_ops class_sysfs_ops = {
 118         .show      = class_attr_show,
 119         .store     = class_attr_store,
 120 };
 121
 122 static const struct kobj_type class_ktype = {
 123         .sysfs_ops      = &class_sysfs_ops,
 124         .release        = class_release,
 125         .child_ns_type  = class_child_ns_type,
 126 };
 127
 128 int class_create_file_ns(const struct class *cls, const struct class_attribute *attr,
 129                          const void *ns)
 130 {
 131         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(cls);
 132         int error;
 133
 134         if (!sp)
 135                 return -EINVAL;
 136
 137         error = sysfs_create_file_ns(&sp->subsys.kobj, &attr->attr, ns);
 138         subsys_put(sp);
 139
 140         return error;
 141 }
 142 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_create_file_ns);
 143
 144 void class_remove_file_ns(const struct class *cls, const struct class_attribute *attr,
 145                           const void *ns)
 146 {
 147         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(cls);
 148
 149         if (!sp)
 150                 return;
 151
 152         sysfs_remove_file_ns(&sp->subsys.kobj, &attr->attr, ns);
 153         subsys_put(sp);
 154 }
 155 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_remove_file_ns);
 156
 157 static struct device *klist_class_to_dev(struct klist_node *n)
 158 {
 159         struct device_private *p = to_device_private_class(n);
 160         return p->device;
 161 }
 162
 163 static void klist_class_dev_get(struct klist_node *n)
 164 {
 165         struct device *dev = klist_class_to_dev(n);
 166
 167         get_device(dev);
 168 }
 169
 170 static void klist_class_dev_put(struct klist_node *n)
 171 {
 172         struct device *dev = klist_class_to_dev(n);
 173
 174         put_device(dev);
 175 }
 176
 177 int class_register(struct class *cls)
 178 {
 179         struct subsys_private *cp;
 180         struct lock_class_key *key;
 181         int error;
 182
 183         pr_debug("device class '%s': registering\n", cls->name);
 184
 185         cp = kzalloc(sizeof(*cp), GFP_KERNEL);
 186         if (!cp)
 187                 return -ENOMEM;
 188         klist_init(&cp->klist_devices, klist_class_dev_get, klist_class_dev_put);
 189         INIT_LIST_HEAD(&cp->interfaces);
 190         kset_init(&cp->glue_dirs);
 191         key = &cp->lock_key;
 192         lockdep_register_key(key);
 193         __mutex_init(&cp->mutex, "subsys mutex", key);
 194         error = kobject_set_name(&cp->subsys.kobj, "%s", cls->name);
 195         if (error) {
 196                 kfree(cp);
 197                 return error;
 198         }
 199
 200         /* set the default /sys/dev directory for devices of this class */
 201         if (!cls->dev_kobj)
 202                 cls->dev_kobj = sysfs_dev_char_kobj;
 203
 204         cp->subsys.kobj.kset = class_kset;
 205         cp->subsys.kobj.ktype = &class_ktype;
 206         cp->class = cls;
 207
 208         error = kset_register(&cp->subsys);
 209         if (error)
 210                 goto err_out;
 211
 212         error = sysfs_create_groups(&cp->subsys.kobj, cls->class_groups);
 213         if (error) {
 214                 kobject_del(&cp->subsys.kobj);
 215                 kfree_const(cp->subsys.kobj.name);
 216                 goto err_out;
 217         }
 218         return 0;
 219
 220 err_out:
 221         kfree(cp);
 222         return error;
 223 }
 224 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_register);
 225
 226 void class_unregister(const struct class *cls)
 227 {
 228         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(cls);
 229
 230         if (!sp)
 231                 return;
 232
 233         pr_debug("device class '%s': unregistering\n", cls->name);
 234
 235         sysfs_remove_groups(&sp->subsys.kobj, cls->class_groups);
 236         kset_unregister(&sp->subsys);
 237         subsys_put(sp);
 238 }
 239 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_unregister);
 240
 241 static void class_create_release(struct class *cls)
 242 {
 243         pr_debug("%s called for %s\n", __func__, cls->name);
 244         kfree(cls);
 245 }
 246
 247 /**
 248  * class_create - create a struct class structure
 249  * @name: pointer to a string for the name of this class.
 250  *
 251  * This is used to create a struct class pointer that can then be used
 252  * in calls to device_create().
 253  *
 254  * Returns &struct class pointer on success, or ERR_PTR() on error.
 255  *
 256  * Note, the pointer created here is to be destroyed when finished by
 257  * making a call to class_destroy().
 258  */
 259 struct class *class_create(const char *name)
 260 {
 261         struct class *cls;
 262         int retval;
 263
 264         cls = kzalloc(sizeof(*cls), GFP_KERNEL);
 265         if (!cls) {
 266                 retval = -ENOMEM;
 267                 goto error;
 268         }
 269
 270         cls->name = name;
 271         cls->class_release = class_create_release;
 272
 273         retval = class_register(cls);
 274         if (retval)
 275                 goto error;
 276
 277         return cls;
 278
 279 error:
 280         kfree(cls);
 281         return ERR_PTR(retval);
 282 }
 283 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_create);
 284
 285 /**
 286  * class_destroy - destroys a struct class structure
 287  * @cls: pointer to the struct class that is to be destroyed
 288  *
 289  * Note, the pointer to be destroyed must have been created with a call
 290  * to class_create().
 291  */
 292 void class_destroy(const struct class *cls)
 293 {
 294         if (IS_ERR_OR_NULL(cls))
 295                 return;
 296
 297         class_unregister(cls);
 298 }
 299 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_destroy);
 300
 301 /**
 302  * class_dev_iter_init - initialize class device iterator
 303  * @iter: class iterator to initialize
 304  * @class: the class we wanna iterate over
 305  * @start: the device to start iterating from, if any
 306  * @type: device_type of the devices to iterate over, NULL for all
 307  *
 308  * Initialize class iterator @iter such that it iterates over devices
 309  * of @class.  If @start is set, the list iteration will start there,
 310  * otherwise if it is NULL, the iteration starts at the beginning of
 311  * the list.
 312  */
 313 void class_dev_iter_init(struct class_dev_iter *iter, const struct class *class,
 314                          const struct device *start, const struct device_type *type)
 315 {
 316         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 317         struct klist_node *start_knode = NULL;
 318
 319         if (!sp)
 320                 return;
 321
 322         if (start)
 323                 start_knode = &start->p->knode_class;
 324         klist_iter_init_node(&sp->klist_devices, &iter->ki, start_knode);
 325         iter->type = type;
 326 }
 327 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_dev_iter_init);
 328
 329 /**
 330  * class_dev_iter_next - iterate to the next device
 331  * @iter: class iterator to proceed
 332  *
 333  * Proceed @iter to the next device and return it.  Returns NULL if
 334  * iteration is complete.
 335  *
 336  * The returned device is referenced and won't be released till
 337  * iterator is proceed to the next device or exited.  The caller is
 338  * free to do whatever it wants to do with the device including
 339  * calling back into class code.
 340  */
 341 struct device *class_dev_iter_next(struct class_dev_iter *iter)
 342 {
 343         struct klist_node *knode;
 344         struct device *dev;
 345
 346         while (1) {
 347                 knode = klist_next(&iter->ki);
 348                 if (!knode)
 349                         return NULL;
 350                 dev = klist_class_to_dev(knode);
 351                 if (!iter->type || iter->type == dev->type)
 352                         return dev;
 353         }
 354 }
 355 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_dev_iter_next);
 356
 357 /**
 358  * class_dev_iter_exit - finish iteration
 359  * @iter: class iterator to finish
 360  *
 361  * Finish an iteration.  Always call this function after iteration is
 362  * complete whether the iteration ran till the end or not.
 363  */
 364 void class_dev_iter_exit(struct class_dev_iter *iter)
 365 {
 366         klist_iter_exit(&iter->ki);
 367 }
 368 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_dev_iter_exit);
 369
 370 /**
 371  * class_for_each_device - device iterator
 372  * @class: the class we're iterating
 373  * @start: the device to start with in the list, if any.
 374  * @data: data for the callback
 375  * @fn: function to be called for each device
 376  *
 377  * Iterate over @class's list of devices, and call @fn for each,
 378  * passing it @data.  If @start is set, the list iteration will start
 379  * there, otherwise if it is NULL, the iteration starts at the
 380  * beginning of the list.
 381  *
 382  * We check the return of @fn each time. If it returns anything
 383  * other than 0, we break out and return that value.
 384  *
 385  * @fn is allowed to do anything including calling back into class
 386  * code.  There's no locking restriction.
 387  */
 388 int class_for_each_device(const struct class *class, const struct device *start,
 389                           void *data, int (*fn)(struct device *, void *))
 390 {
 391         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 392         struct class_dev_iter iter;
 393         struct device *dev;
 394         int error = 0;
 395
 396         if (!class)
 397                 return -EINVAL;
 398         if (!sp) {
 399                 WARN(1, "%s called for class '%s' before it was initialized",
 400                      __func__, class->name);
 401                 return -EINVAL;
 402         }
 403
 404         class_dev_iter_init(&iter, class, start, NULL);
 405         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 406                 error = fn(dev, data);
 407                 if (error)
 408                         break;
 409         }
 410         class_dev_iter_exit(&iter);
 411         subsys_put(sp);
 412
 413         return error;
 414 }
 415 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_for_each_device);
 416
 417 /**
 418  * class_find_device - device iterator for locating a particular device
 419  * @class: the class we're iterating
 420  * @start: Device to begin with
 421  * @data: data for the match function
 422  * @match: function to check device
 423  *
 424  * This is similar to the class_for_each_dev() function above, but it
 425  * returns a reference to a device that is 'found' for later use, as
 426  * determined by the @match callback.
 427  *
 428  * The callback should return 0 if the device doesn't match and non-zero
 429  * if it does.  If the callback returns non-zero, this function will
 430  * return to the caller and not iterate over any more devices.
 431  *
 432  * Note, you will need to drop the reference with put_device() after use.
 433  *
 434  * @match is allowed to do anything including calling back into class
 435  * code.  There's no locking restriction.
 436  */
 437 struct device *class_find_device(const struct class *class, const struct device *start,
 438                                  const void *data,
 439                                  int (*match)(struct device *, const void *))
 440 {
 441         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 442         struct class_dev_iter iter;
 443         struct device *dev;
 444
 445         if (!class)
 446                 return NULL;
 447         if (!sp) {
 448                 WARN(1, "%s called for class '%s' before it was initialized",
 449                      __func__, class->name);
 450                 return NULL;
 451         }
 452
 453         class_dev_iter_init(&iter, class, start, NULL);
 454         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
 455                 if (match(dev, data)) {
 456                         get_device(dev);
 457                         break;
 458                 }
 459         }
 460         class_dev_iter_exit(&iter);
 461         subsys_put(sp);
 462
 463         return dev;
 464 }
 465 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_find_device);
 466
 467 int class_interface_register(struct class_interface *class_intf)
 468 {
 469         struct subsys_private *sp;
 470         const struct class *parent;
 471         struct class_dev_iter iter;
 472         struct device *dev;
 473
 474         if (!class_intf || !class_intf->class)
 475                 return -ENODEV;
 476
 477         parent = class_intf->class;
 478         sp = class_to_subsys(parent);
 479         if (!sp)
 480                 return -EINVAL;
 481
 482         /*
 483          * Reference in sp is now incremented and will be dropped when
 484          * the interface is removed in the call to class_interface_unregister()
 485          */
 486
 487         mutex_lock(&sp->mutex);
 488         list_add_tail(&class_intf->node, &sp->interfaces);
 489         if (class_intf->add_dev) {
 490                 class_dev_iter_init(&iter, parent, NULL, NULL);
 491                 while ((dev = class_dev_iter_next(&iter)))
 492                         class_intf->add_dev(dev, class_intf);
 493                 class_dev_iter_exit(&iter);
 494         }
 495         mutex_unlock(&sp->mutex);
 496
 497         return 0;
 498 }
 499 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_interface_register);
 500
 501 void class_interface_unregister(struct class_interface *class_intf)
 502 {
 503         struct subsys_private *sp;
 504         struct class *parent = class_intf->class;
 505         struct class_dev_iter iter;
 506         struct device *dev;
 507
 508         if (!parent)
 509                 return;
 510
 511         sp = class_to_subsys(parent);
 512         if (!sp)
 513                 return;
 514
 515         mutex_lock(&sp->mutex);
 516         list_del_init(&class_intf->node);
 517         if (class_intf->remove_dev) {
 518                 class_dev_iter_init(&iter, parent, NULL, NULL);
 519                 while ((dev = class_dev_iter_next(&iter)))
 520                         class_intf->remove_dev(dev, class_intf);
 521                 class_dev_iter_exit(&iter);
 522         }
 523         mutex_unlock(&sp->mutex);
 524
 525         /*
 526          * Decrement the reference count twice, once for the class_to_subsys()
 527          * call in the start of this function, and the second one from the
 528          * reference increment in class_interface_register()
 529          */
 530         subsys_put(sp);
 531         subsys_put(sp);
 532 }
 533 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_interface_unregister);
 534
 535 ssize_t show_class_attr_string(const struct class *class,
 536                                const struct class_attribute *attr, char *buf)
 537 {
 538         struct class_attribute_string *cs;
 539
 540         cs = container_of(attr, struct class_attribute_string, attr);
 541         return sysfs_emit(buf, "%s\n", cs->str);
 542 }
 543
 544 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_class_attr_string);
 545
 546 struct class_compat {
 547         struct kobject *kobj;
 548 };
 549
 550 /**
 551  * class_compat_register - register a compatibility class
 552  * @name: the name of the class
 553  *
 554  * Compatibility class are meant as a temporary user-space compatibility
 555  * workaround when converting a family of class devices to a bus devices.
 556  */
 557 struct class_compat *class_compat_register(const char *name)
 558 {
 559         struct class_compat *cls;
 560
 561         cls = kmalloc(sizeof(struct class_compat), GFP_KERNEL);
 562         if (!cls)
 563                 return NULL;
 564         cls->kobj = kobject_create_and_add(name, &class_kset->kobj);
 565         if (!cls->kobj) {
 566                 kfree(cls);
 567                 return NULL;
 568         }
 569         return cls;
 570 }
 571 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_register);
 572
 573 /**
 574  * class_compat_unregister - unregister a compatibility class
 575  * @cls: the class to unregister
 576  */
 577 void class_compat_unregister(struct class_compat *cls)
 578 {
 579         kobject_put(cls->kobj);
 580         kfree(cls);
 581 }
 582 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_unregister);
 583
 584 /**
 585  * class_compat_create_link - create a compatibility class device link to
 586  *                            a bus device
 587  * @cls: the compatibility class
 588  * @dev: the target bus device
 589  * @device_link: an optional device to which a "device" link should be created
 590  */
 591 int class_compat_create_link(struct class_compat *cls, struct device *dev,
 592                              struct device *device_link)
 593 {
 594         int error;
 595
 596         error = sysfs_create_link(cls->kobj, &dev->kobj, dev_name(dev));
 597         if (error)
 598                 return error;
 599
 600         /*
 601          * Optionally add a "device" link (typically to the parent), as a
 602          * class device would have one and we want to provide as much
 603          * backwards compatibility as possible.
 604          */
 605         if (device_link) {
 606                 error = sysfs_create_link(&dev->kobj, &device_link->kobj,
 607                                           "device");
 608                 if (error)
 609                         sysfs_remove_link(cls->kobj, dev_name(dev));
 610         }
 611
 612         return error;
 613 }
 614 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_create_link);
 615
 616 /**
 617  * class_compat_remove_link - remove a compatibility class device link to
 618  *                            a bus device
 619  * @cls: the compatibility class
 620  * @dev: the target bus device
 621  * @device_link: an optional device to which a "device" link was previously
 622  *               created
 623  */
 624 void class_compat_remove_link(struct class_compat *cls, struct device *dev,
 625                               struct device *device_link)
 626 {
 627         if (device_link)
 628                 sysfs_remove_link(&dev->kobj, "device");
 629         sysfs_remove_link(cls->kobj, dev_name(dev));
 630 }
 631 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_compat_remove_link);
 632
 633 /**
 634  * class_is_registered - determine if at this moment in time, a class is
 635  *                       registered in the driver core or not.
 636  * @class: the class to check
 637  *
 638  * Returns a boolean to state if the class is registered in the driver core
 639  * or not.  Note that the value could switch right after this call is made,
 640  * so only use this in places where you "know" it is safe to do so (usually
 641  * to determine if the specific class has been registered yet or not).
 642  *
 643  * Be careful in using this.
 644  */
 645 bool class_is_registered(const struct class *class)
 646 {
 647         struct subsys_private *sp = class_to_subsys(class);
 648         bool is_initialized = false;
 649
 650         if (sp) {
 651                 is_initialized = true;
 652                 subsys_put(sp);
 653         }
 654         return is_initialized;
 655 }
 656 EXPORT_SYMBOL_GPL(class_is_registered);
 657
 658 int __init classes_init(void)
 659 {
 660         class_kset = kset_create_and_add("class", NULL, NULL);
 661         if (!class_kset)
 662                 return -ENOMEM;
 663         return 0;
 664 }