drivers/mtd/devices/block2mtd.c

   1 /*
   2  * block2mtd.c - create an mtd from a block device
   3  *
   4  * Copyright (C) 2001,2002      Simon Evans <spse@secret.org.uk>
   5  * Copyright (C) 2004-2006      Joern Engel <joern@wh.fh-wedel.de>
   6  *
   7  * Licence: GPL
   8  */
   9
  10 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  11
  12 /*
  13  * When the first attempt at device initialization fails, we may need to
  14  * wait a little bit and retry. This timeout, by default 3 seconds, gives
  15  * device time to start up. Required on BCM2708 and a few other chipsets.
  16  */
  17 #define MTD_DEFAULT_TIMEOUT     3
  18
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/fs.h>
  22 #include <linux/blkdev.h>
  23 #include <linux/backing-dev.h>
  24 #include <linux/bio.h>
  25 #include <linux/pagemap.h>
  26 #include <linux/list.h>
  27 #include <linux/init.h>
  28 #include <linux/mtd/mtd.h>
  29 #include <linux/mutex.h>
  30 #include <linux/mount.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/major.h>
  33
  34 /* Maximum number of comma-separated items in the 'block2mtd=' parameter */
  35 #define BLOCK2MTD_PARAM_MAX_COUNT 3
  36
  37 /* Info for the block device */
  38 struct block2mtd_dev {
  39         struct list_head list;
  40         struct block_device *blkdev;
  41         struct mtd_info mtd;
  42         struct mutex write_mutex;
  43 };
  44
  45
  46 /* Static info about the MTD, used in cleanup_module */
  47 static LIST_HEAD(blkmtd_device_list);
  48
  49
  50 static struct page *page_read(struct address_space *mapping, pgoff_t index)
  51 {
  52         return read_mapping_page(mapping, index, NULL);
  53 }
  54
  55 /* erase a specified part of the device */
  56 static int _block2mtd_erase(struct block2mtd_dev *dev, loff_t to, size_t len)
  57 {
  58         struct address_space *mapping = dev->blkdev->bd_inode->i_mapping;
  59         struct page *page;
  60         pgoff_t index = to >> PAGE_SHIFT;       // page index
  61         int pages = len >> PAGE_SHIFT;
  62         u_long *p;
  63         u_long *max;
  64
  65         while (pages) {
  66                 page = page_read(mapping, index);
  67                 if (IS_ERR(page))
  68                         return PTR_ERR(page);
  69
  70                 max = page_address(page) + PAGE_SIZE;
  71                 for (p=page_address(page); p<max; p++)
  72                         if (*p != -1UL) {
  73                                 lock_page(page);
  74                                 memset(page_address(page), 0xff, PAGE_SIZE);
  75                                 set_page_dirty(page);
  76                                 unlock_page(page);
  77                                 balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
  78                                 break;
  79                         }
  80
  81                 put_page(page);
  82                 pages--;
  83                 index++;
  84         }
  85         return 0;
  86 }
  87 static int block2mtd_erase(struct mtd_info *mtd, struct erase_info *instr)
  88 {
  89         struct block2mtd_dev *dev = mtd->priv;
  90         size_t from = instr->addr;
  91         size_t len = instr->len;
  92         int err;
  93
  94         mutex_lock(&dev->write_mutex);
  95         err = _block2mtd_erase(dev, from, len);
  96         mutex_unlock(&dev->write_mutex);
  97         if (err)
  98                 pr_err("erase failed err = %d\n", err);
  99
 100         return err;
 101 }
 102
 103
 104 static int block2mtd_read(struct mtd_info *mtd, loff_t from, size_t len,
 105                 size_t *retlen, u_char *buf)
 106 {
 107         struct block2mtd_dev *dev = mtd->priv;
 108         struct page *page;
 109         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
 110         int offset = from & (PAGE_SIZE-1);
 111         int cpylen;
 112
 113         while (len) {
 114                 if ((offset + len) > PAGE_SIZE)
 115                         cpylen = PAGE_SIZE - offset;    // multiple pages
 116                 else
 117                         cpylen = len;   // this page
 118                 len = len - cpylen;
 119
 120                 page = page_read(dev->blkdev->bd_inode->i_mapping, index);
 121                 if (IS_ERR(page))
 122                         return PTR_ERR(page);
 123
 124                 memcpy(buf, page_address(page) + offset, cpylen);
 125                 put_page(page);
 126
 127                 if (retlen)
 128                         *retlen += cpylen;
 129                 buf += cpylen;
 130                 offset = 0;
 131                 index++;
 132         }
 133         return 0;
 134 }
 135
 136
 137 /* write data to the underlying device */
 138 static int _block2mtd_write(struct block2mtd_dev *dev, const u_char *buf,
 139                 loff_t to, size_t len, size_t *retlen)
 140 {
 141         struct page *page;
 142         struct address_space *mapping = dev->blkdev->bd_inode->i_mapping;
 143         pgoff_t index = to >> PAGE_SHIFT;       // page index
 144         int offset = to & ~PAGE_MASK;   // page offset
 145         int cpylen;
 146
 147         while (len) {
 148                 if ((offset+len) > PAGE_SIZE)
 149                         cpylen = PAGE_SIZE - offset;    // multiple pages
 150                 else
 151                         cpylen = len;                   // this page
 152                 len = len - cpylen;
 153
 154                 page = page_read(mapping, index);
 155                 if (IS_ERR(page))
 156                         return PTR_ERR(page);
 157
 158                 if (memcmp(page_address(page)+offset, buf, cpylen)) {
 159                         lock_page(page);
 160                         memcpy(page_address(page) + offset, buf, cpylen);
 161                         set_page_dirty(page);
 162                         unlock_page(page);
 163                         balance_dirty_pages_ratelimited(mapping);
 164                 }
 165                 put_page(page);
 166
 167                 if (retlen)
 168                         *retlen += cpylen;
 169
 170                 buf += cpylen;
 171                 offset = 0;
 172                 index++;
 173         }
 174         return 0;
 175 }
 176
 177
 178 static int block2mtd_write(struct mtd_info *mtd, loff_t to, size_t len,
 179                 size_t *retlen, const u_char *buf)
 180 {
 181         struct block2mtd_dev *dev = mtd->priv;
 182         int err;
 183
 184         mutex_lock(&dev->write_mutex);
 185         err = _block2mtd_write(dev, buf, to, len, retlen);
 186         mutex_unlock(&dev->write_mutex);
 187         if (err > 0)
 188                 err = 0;
 189         return err;
 190 }
 191
 192
 193 /* sync the device - wait until the write queue is empty */
 194 static void block2mtd_sync(struct mtd_info *mtd)
 195 {
 196         struct block2mtd_dev *dev = mtd->priv;
 197         sync_blockdev(dev->blkdev);
 198         return;
 199 }
 200
 201
 202 static void block2mtd_free_device(struct block2mtd_dev *dev)
 203 {
 204         if (!dev)
 205                 return;
 206
 207         kfree(dev->mtd.name);
 208
 209         if (dev->blkdev) {
 210                 invalidate_mapping_pages(dev->blkdev->bd_inode->i_mapping,
 211                                         0, -1);
 212                 blkdev_put(dev->blkdev, NULL);
 213         }
 214
 215         kfree(dev);
 216 }
 217
 218 /*
 219  * This function is marked __ref because it calls the __init marked
 220  * early_lookup_bdev when called from the early boot code.
 221  */
 222 static struct block_device __ref *mdtblock_early_get_bdev(const char *devname,
 223                 blk_mode_t mode, int timeout, struct block2mtd_dev *dev)
 224 {
 225         struct block_device *bdev = ERR_PTR(-ENODEV);
 226 #ifndef MODULE
 227         int i;
 228
 229         /*
 230          * We can't use early_lookup_bdev from a running system.
 231          */
 232         if (system_state >= SYSTEM_RUNNING)
 233                 return bdev;
 234
 235         /*
 236          * We might not have the root device mounted at this point.
 237          * Try to resolve the device name by other means.
 238          */
 239         for (i = 0; i <= timeout; i++) {
 240                 dev_t devt;
 241
 242                 if (i)
 243                         /*
 244                          * Calling wait_for_device_probe in the first loop
 245                          * was not enough, sleep for a bit in subsequent
 246                          * go-arounds.
 247                          */
 248                         msleep(1000);
 249                 wait_for_device_probe();
 250
 251                 if (!early_lookup_bdev(devname, &devt)) {
 252                         bdev = blkdev_get_by_dev(devt, mode, dev, NULL);
 253                         if (!IS_ERR(bdev))
 254                                 break;
 255                 }
 256         }
 257 #endif
 258         return bdev;
 259 }
 260
 261 static struct block2mtd_dev *add_device(char *devname, int erase_size,
 262                 char *label, int timeout)
 263 {
 264         const blk_mode_t mode = BLK_OPEN_READ | BLK_OPEN_WRITE;
 265         struct block_device *bdev;
 266         struct block2mtd_dev *dev;
 267         char *name;
 268
 269         if (!devname)
 270                 return NULL;
 271
 272         dev = kzalloc(sizeof(struct block2mtd_dev), GFP_KERNEL);
 273         if (!dev)
 274                 return NULL;
 275
 276         /* Get a handle on the device */
 277         bdev = blkdev_get_by_path(devname, mode, dev, NULL);
 278         if (IS_ERR(bdev))
 279                 bdev = mdtblock_early_get_bdev(devname, mode, timeout, dev);
 280         if (IS_ERR(bdev)) {
 281                 pr_err("error: cannot open device %s\n", devname);
 282                 goto err_free_block2mtd;
 283         }
 284         dev->blkdev = bdev;
 285
 286         if (MAJOR(bdev->bd_dev) == MTD_BLOCK_MAJOR) {
 287                 pr_err("attempting to use an MTD device as a block device\n");
 288                 goto err_free_block2mtd;
 289         }
 290
 291         if ((long)dev->blkdev->bd_inode->i_size % erase_size) {
 292                 pr_err("erasesize must be a divisor of device size\n");
 293                 goto err_free_block2mtd;
 294         }
 295
 296         mutex_init(&dev->write_mutex);
 297
 298         /* Setup the MTD structure */
 299         /* make the name contain the block device in */
 300         if (!label)
 301                 name = kasprintf(GFP_KERNEL, "block2mtd: %s", devname);
 302         else
 303                 name = kstrdup(label, GFP_KERNEL);
 304         if (!name)
 305                 goto err_destroy_mutex;
 306
 307         dev->mtd.name = name;
 308
 309         dev->mtd.size = dev->blkdev->bd_inode->i_size & PAGE_MASK;
 310         dev->mtd.erasesize = erase_size;
 311         dev->mtd.writesize = 1;
 312         dev->mtd.writebufsize = PAGE_SIZE;
 313         dev->mtd.type = MTD_RAM;
 314         dev->mtd.flags = MTD_CAP_RAM;
 315         dev->mtd._erase = block2mtd_erase;
 316         dev->mtd._write = block2mtd_write;
 317         dev->mtd._sync = block2mtd_sync;
 318         dev->mtd._read = block2mtd_read;
 319         dev->mtd.priv = dev;
 320         dev->mtd.owner = THIS_MODULE;
 321
 322         if (mtd_device_register(&dev->mtd, NULL, 0)) {
 323                 /* Device didn't get added, so free the entry */
 324                 goto err_destroy_mutex;
 325         }
 326
 327         list_add(&dev->list, &blkmtd_device_list);
 328         pr_info("mtd%d: [%s] erase_size = %dKiB [%d]\n",
 329                 dev->mtd.index,
 330                 label ? label : dev->mtd.name + strlen("block2mtd: "),
 331                 dev->mtd.erasesize >> 10, dev->mtd.erasesize);
 332         return dev;
 333
 334 err_destroy_mutex:
 335         mutex_destroy(&dev->write_mutex);
 336 err_free_block2mtd:
 337         block2mtd_free_device(dev);
 338         return NULL;
 339 }
 340
 341
 342 /* This function works similar to reguler strtoul.  In addition, it
 343  * allows some suffixes for a more human-readable number format:
 344  * ki, Ki, kiB, KiB     - multiply result with 1024
 345  * Mi, MiB              - multiply result with 1024^2
 346  * Gi, GiB              - multiply result with 1024^3
 347  */
 348 static int ustrtoul(const char *cp, char **endp, unsigned int base)
 349 {
 350         unsigned long result = simple_strtoul(cp, endp, base);
 351         switch (**endp) {
 352         case 'G' :
 353                 result *= 1024;
 354                 fallthrough;
 355         case 'M':
 356                 result *= 1024;
 357                 fallthrough;
 358         case 'K':
 359         case 'k':
 360                 result *= 1024;
 361         /* By dwmw2 editorial decree, "ki", "Mi" or "Gi" are to be used. */
 362                 if ((*endp)[1] == 'i') {
 363                         if ((*endp)[2] == 'B')
 364                                 (*endp) += 3;
 365                         else
 366                                 (*endp) += 2;
 367                 }
 368         }
 369         return result;
 370 }
 371
 372
 373 static int parse_num(size_t *num, const char *token)
 374 {
 375         char *endp;
 376         size_t n;
 377
 378         n = (size_t) ustrtoul(token, &endp, 0);
 379         if (*endp)
 380                 return -EINVAL;
 381
 382         *num = n;
 383         return 0;
 384 }
 385
 386
 387 static inline void kill_final_newline(char *str)
 388 {
 389         char *newline = strrchr(str, '\n');
 390         if (newline && !newline[1])
 391                 *newline = 0;
 392 }
 393
 394
 395 #ifndef MODULE
 396 static int block2mtd_init_called = 0;
 397 /* 80 for device, 12 for erase size */
 398 static char block2mtd_paramline[80 + 12];
 399 #endif
 400
 401 static int block2mtd_setup2(const char *val)
 402 {
 403         /* 80 for device, 12 for erase size, 80 for name, 8 for timeout */
 404         char buf[80 + 12 + 80 + 8];
 405         char *str = buf;
 406         char *token[BLOCK2MTD_PARAM_MAX_COUNT];
 407         char *name;
 408         char *label = NULL;
 409         size_t erase_size = PAGE_SIZE;
 410         unsigned long timeout = MTD_DEFAULT_TIMEOUT;
 411         int i, ret;
 412
 413         if (strnlen(val, sizeof(buf)) >= sizeof(buf)) {
 414                 pr_err("parameter too long\n");
 415                 return 0;
 416         }
 417
 418         strcpy(str, val);
 419         kill_final_newline(str);
 420
 421         for (i = 0; i < BLOCK2MTD_PARAM_MAX_COUNT; i++)
 422                 token[i] = strsep(&str, ",");
 423
 424         if (str) {
 425                 pr_err("too many arguments\n");
 426                 return 0;
 427         }
 428
 429         if (!token[0]) {
 430                 pr_err("no argument\n");
 431                 return 0;
 432         }
 433
 434         name = token[0];
 435         if (strlen(name) + 1 > 80) {
 436                 pr_err("device name too long\n");
 437                 return 0;
 438         }
 439
 440         /* Optional argument when custom label is used */
 441         if (token[1] && strlen(token[1])) {
 442                 ret = parse_num(&erase_size, token[1]);
 443                 if (ret) {
 444                         pr_err("illegal erase size\n");
 445                         return 0;
 446                 }
 447         }
 448
 449         if (token[2]) {
 450                 label = token[2];
 451                 pr_info("Using custom MTD label '%s' for dev %s\n", label, name);
 452         }
 453
 454         add_device(name, erase_size, label, timeout);
 455
 456         return 0;
 457 }
 458
 459
 460 static int block2mtd_setup(const char *val, const struct kernel_param *kp)
 461 {
 462 #ifdef MODULE
 463         return block2mtd_setup2(val);
 464 #else
 465         /* If more parameters are later passed in via
 466            /sys/module/block2mtd/parameters/block2mtd
 467            and block2mtd_init() has already been called,
 468            we can parse the argument now. */
 469
 470         if (block2mtd_init_called)
 471                 return block2mtd_setup2(val);
 472
 473         /* During early boot stage, we only save the parameters
 474            here. We must parse them later: if the param passed
 475            from kernel boot command line, block2mtd_setup() is
 476            called so early that it is not possible to resolve
 477            the device (even kmalloc() fails). Deter that work to
 478            block2mtd_setup2(). */
 479
 480         strscpy(block2mtd_paramline, val, sizeof(block2mtd_paramline));
 481
 482         return 0;
 483 #endif
 484 }
 485
 486
 487 module_param_call(block2mtd, block2mtd_setup, NULL, NULL, 0200);
 488 MODULE_PARM_DESC(block2mtd, "Device to use. \"block2mtd=<dev>[,[<erasesize>][,<label>]]\"");
 489
 490 static int __init block2mtd_init(void)
 491 {
 492         int ret = 0;
 493
 494 #ifndef MODULE
 495         if (strlen(block2mtd_paramline))
 496                 ret = block2mtd_setup2(block2mtd_paramline);
 497         block2mtd_init_called = 1;
 498 #endif
 499
 500         return ret;
 501 }
 502
 503
 504 static void block2mtd_exit(void)
 505 {
 506         struct list_head *pos, *next;
 507
 508         /* Remove the MTD devices */
 509         list_for_each_safe(pos, next, &blkmtd_device_list) {
 510                 struct block2mtd_dev *dev = list_entry(pos, typeof(*dev), list);
 511                 block2mtd_sync(&dev->mtd);
 512                 mtd_device_unregister(&dev->mtd);
 513                 mutex_destroy(&dev->write_mutex);
 514                 pr_info("mtd%d: [%s] removed\n",
 515                         dev->mtd.index,
 516                         dev->mtd.name + strlen("block2mtd: "));
 517                 list_del(&dev->list);
 518                 block2mtd_free_device(dev);
 519         }
 520 }
 521
 522 late_initcall(block2mtd_init);
 523 module_exit(block2mtd_exit);
 524
 525 MODULE_LICENSE("GPL");
 526 MODULE_AUTHOR("Joern Engel <joern@lazybastard.org>");
 527 MODULE_DESCRIPTION("Emulate an MTD using a block device");