Quelle  hidraw.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * HID raw devices, giving access to raw HID events.
 *
 * In comparison to hiddev, this device does not process the
 * hid events at all (no parsing, no lookups). This lets applications
 * to work on raw hid events as they want to, and avoids a need to
 * use a transport-specific userspace libhid/libusb libraries.
 *
 *  Copyright (c) 2007-2014 Jiri Kosina
 */


#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <linux/fs.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/poll.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/major.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/hid.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/sched/signal.h>
#include <linux/string.h>

#include <linux/hidraw.h>

static int hidraw_major;
static struct cdev hidraw_cdev;
static const struct class hidraw_class = {
 .name = "hidraw",
};
static struct hidraw *hidraw_table[HIDRAW_MAX_DEVICES];
static DECLARE_RWSEM(minors_rwsem);

static inline bool hidraw_is_revoked(struct hidraw_list *list)
{
 return list->revoked;
}

static ssize_t hidraw_read(struct file *file, char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
{
 struct hidraw_list *list = file->private_data;
 int ret = 0, len;
 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);

 if (hidraw_is_revoked(list))
  return -ENODEV;

 mutex_lock(&list->read_mutex);

 while (ret == 0) {
  if (list->head == list->tail) {
   add_wait_queue(&list->hidraw->wait, &wait);
   set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);

   while (list->head == list->tail) {
    if (signal_pending(current)) {
     ret = -ERESTARTSYS;
     break;
    }
    if (!list->hidraw->exist) {
     ret = -EIO;
     break;
    }
    if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {
     ret = -EAGAIN;
     break;
    }

    /* allow O_NONBLOCK to work well from other threads */
    mutex_unlock(&list->read_mutex);
    schedule();
    mutex_lock(&list->read_mutex);
    set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
   }

   set_current_state(TASK_RUNNING);
   remove_wait_queue(&list->hidraw->wait, &wait);
  }

  if (ret)
   goto out;

  len = list->buffer[list->tail].len > count ?
   count : list->buffer[list->tail].len;

  if (list->buffer[list->tail].value) {
   if (copy_to_user(buffer, list->buffer[list->tail].value, len)) {
    ret = -EFAULT;
    goto out;
   }
   ret = len;
  }

  kfree(list->buffer[list->tail].value);
  list->buffer[list->tail].value = NULL;
  list->tail = (list->tail + 1) & (HIDRAW_BUFFER_SIZE - 1);
 }
out:
 mutex_unlock(&list->read_mutex);
 return ret;
}

/*
 * The first byte of the report buffer is expected to be a report number.
 */
static ssize_t hidraw_send_report(struct file *file, const char __user *buffer, size_t count, unsigned char report_type)
{
 unsigned int minor = iminor(file_inode(file));
 struct hid_device *dev;
 __u8 *buf;
 int ret = 0;

 lockdep_assert_held(&minors_rwsem);

 if (!hidraw_table[minor] || !hidraw_table[minor]->exist) {
  ret = -ENODEV;
  goto out;
 }

 dev = hidraw_table[minor]->hid;

 if (count > HID_MAX_BUFFER_SIZE) {
  hid_warn(dev, "pid %d passed too large report\n",
    task_pid_nr(current));
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 if (count < 2) {
  hid_warn(dev, "pid %d passed too short report\n",
    task_pid_nr(current));
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 buf = memdup_user(buffer, count);
 if (IS_ERR(buf)) {
  ret = PTR_ERR(buf);
  goto out;
 }

 if ((report_type == HID_OUTPUT_REPORT) &&
     !(dev->quirks & HID_QUIRK_NO_OUTPUT_REPORTS_ON_INTR_EP)) {
  ret = __hid_hw_output_report(dev, buf, count, (u64)(long)file, false);
  /*
   * compatibility with old implementation of USB-HID and I2C-HID:
   * if the device does not support receiving output reports,
   * on an interrupt endpoint, fallback to SET_REPORT HID command.
 */
  if (ret != -ENOSYS)
   goto out_free;
 }

 ret = __hid_hw_raw_request(dev, buf[0], buf, count, report_type,
       HID_REQ_SET_REPORT, (u64)(long)file, false);

out_free:
 kfree(buf);
out:
 return ret;
}

static ssize_t hidraw_write(struct file *file, const char __user *buffer, size_t count, loff_t *ppos)
{
 struct hidraw_list *list = file->private_data;
 ssize_t ret;
 down_read(&minors_rwsem);
 if (hidraw_is_revoked(list))
  ret = -ENODEV;
 else
  ret = hidraw_send_report(file, buffer, count, HID_OUTPUT_REPORT);
 up_read(&minors_rwsem);
 return ret;
}


/*
 * This function performs a Get_Report transfer over the control endpoint
 * per section 7.2.1 of the HID specification, version 1.1.  The first byte
 * of buffer is the report number to request, or 0x0 if the device does not
 * use numbered reports. The report_type parameter can be HID_FEATURE_REPORT
 * or HID_INPUT_REPORT.
 */
static ssize_t hidraw_get_report(struct file *file, char __user *buffer, size_t count, unsigned char report_type)
{
 unsigned int minor = iminor(file_inode(file));
 struct hid_device *dev;
 __u8 *buf;
 int ret = 0, len;
 unsigned char report_number;

 lockdep_assert_held(&minors_rwsem);

 if (!hidraw_table[minor] || !hidraw_table[minor]->exist) {
  ret = -ENODEV;
  goto out;
 }

 dev = hidraw_table[minor]->hid;

 if (!dev->ll_driver->raw_request) {
  ret = -ENODEV;
  goto out;
 }

 if (count > HID_MAX_BUFFER_SIZE) {
  hid_warn(dev, "pid %d passed too large report\n",
   task_pid_nr(current));
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 if (count < 2) {
  hid_warn(dev, "pid %d passed too short report\n",
   task_pid_nr(current));
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 buf = kmalloc(count, GFP_KERNEL);
 if (!buf) {
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /*
  * Read the first byte from the user. This is the report number,
  * which is passed to hid_hw_raw_request().
 */
 if (copy_from_user(&report_number, buffer, 1)) {
  ret = -EFAULT;
  goto out_free;
 }

 ret = __hid_hw_raw_request(dev, report_number, buf, count, report_type,
       HID_REQ_GET_REPORT, (u64)(long)file, false);

 if (ret < 0)
  goto out_free;

 len = (ret < count) ? ret : count;

 if (copy_to_user(buffer, buf, len)) {
  ret = -EFAULT;
  goto out_free;
 }

 ret = len;

out_free:
 kfree(buf);
out:
 return ret;
}

static __poll_t hidraw_poll(struct file *file, poll_table *wait)
{
 struct hidraw_list *list = file->private_data;
 __poll_t mask = EPOLLOUT | EPOLLWRNORM; /* hidraw is always writable */

 poll_wait(file, &list->hidraw->wait, wait);
 if (list->head != list->tail)
  mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
 if (!list->hidraw->exist || hidraw_is_revoked(list))
  mask |= EPOLLERR | EPOLLHUP;
 return mask;
}

static int hidraw_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
 unsigned int minor = iminor(inode);
 struct hidraw *dev;
 struct hidraw_list *list;
 unsigned long flags;
 int err = 0;

 if (!(list = kzalloc(sizeof(struct hidraw_list), GFP_KERNEL))) {
  err = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /*
  * Technically not writing to the hidraw_table but a write lock is
  * required to protect the device refcount. This is symmetrical to
  * hidraw_release().
 */
 down_write(&minors_rwsem);
 if (!hidraw_table[minor] || !hidraw_table[minor]->exist) {
  err = -ENODEV;
  goto out_unlock;
 }

 dev = hidraw_table[minor];
 if (!dev->open++) {
  err = hid_hw_power(dev->hid, PM_HINT_FULLON);
  if (err < 0) {
   dev->open--;
   goto out_unlock;
  }

  err = hid_hw_open(dev->hid);
  if (err < 0) {
   hid_hw_power(dev->hid, PM_HINT_NORMAL);
   dev->open--;
   goto out_unlock;
  }
 }

 list->hidraw = hidraw_table[minor];
 mutex_init(&list->read_mutex);
 spin_lock_irqsave(&hidraw_table[minor]->list_lock, flags);
 list_add_tail(&list->node, &hidraw_table[minor]->list);
 spin_unlock_irqrestore(&hidraw_table[minor]->list_lock, flags);
 file->private_data = list;
out_unlock:
 up_write(&minors_rwsem);
out:
 if (err < 0)
  kfree(list);
 return err;

}

static int hidraw_fasync(int fd, struct file *file, int on)
{
 struct hidraw_list *list = file->private_data;

 if (hidraw_is_revoked(list))
  return -ENODEV;

 return fasync_helper(fd, file, on, &list->fasync);
}

static void drop_ref(struct hidraw *hidraw, int exists_bit)
{
 if (exists_bit) {
  hidraw->exist = 0;
  if (hidraw->open) {
   hid_hw_close(hidraw->hid);
   wake_up_interruptible(&hidraw->wait);
  }
  device_destroy(&hidraw_class,
          MKDEV(hidraw_major, hidraw->minor));
 } else {
  --hidraw->open;
 }
 if (!hidraw->open) {
  if (!hidraw->exist) {
   hidraw_table[hidraw->minor] = NULL;
   kfree(hidraw);
  } else {
   /* close device for last reader */
   hid_hw_close(hidraw->hid);
   hid_hw_power(hidraw->hid, PM_HINT_NORMAL);
  }
 }
}

static int hidraw_release(struct inode * inode, struct file * file)
{
 unsigned int minor = iminor(inode);
 struct hidraw_list *list = file->private_data;
 unsigned long flags;

 down_write(&minors_rwsem);

 spin_lock_irqsave(&hidraw_table[minor]->list_lock, flags);
 while (list->tail != list->head) {
  kfree(list->buffer[list->tail].value);
  list->buffer[list->tail].value = NULL;
  list->tail = (list->tail + 1) & (HIDRAW_BUFFER_SIZE - 1);
 }
 list_del(&list->node);
 spin_unlock_irqrestore(&hidraw_table[minor]->list_lock, flags);
 kfree(list);

 drop_ref(hidraw_table[minor], 0);

 up_write(&minors_rwsem);
 return 0;
}

static int hidraw_revoke(struct hidraw_list *list)
{
 list->revoked = true;

 return 0;
}

static long hidraw_fixed_size_ioctl(struct file *file, struct hidraw *dev, unsigned int cmd,
        void __user *arg)
{
 struct hid_device *hid = dev->hid;

 switch (cmd) {
  case HIDIOCGRDESCSIZE:
   if (put_user(hid->rsize, (int __user *)arg))
    return -EFAULT;
   break;

  case HIDIOCGRDESC:
   {
    __u32 len;

    if (get_user(len, (int __user *)arg))
     return -EFAULT;

    if (len > HID_MAX_DESCRIPTOR_SIZE - 1)
     return -EINVAL;

    if (copy_to_user(arg + offsetof(
        struct hidraw_report_descriptor,
        value[0]),
        hid->rdesc,
        min(hid->rsize, len)))
     return -EFAULT;

    break;
   }
  case HIDIOCGRAWINFO:
   {
    struct hidraw_devinfo dinfo;

    dinfo.bustype = hid->bus;
    dinfo.vendor = hid->vendor;
    dinfo.product = hid->product;
    if (copy_to_user(arg, &dinfo, sizeof(dinfo)))
     return -EFAULT;
    break;
   }
  case HIDIOCREVOKE:
   {
    struct hidraw_list *list = file->private_data;

    if (arg)
     return -EINVAL;

    return hidraw_revoke(list);
   }
  default:
   /*
    * None of the above ioctls can return -EAGAIN, so
    * use it as a marker that we need to check variable
    * length ioctls.
 */
   return -EAGAIN;
 }

 return 0;
}

static long hidraw_rw_variable_size_ioctl(struct file *file, struct hidraw *dev, unsigned int cmd,
       void __user *user_arg)
{
 int len = _IOC_SIZE(cmd);

 switch (cmd & ~IOCSIZE_MASK) {
 case HIDIOCSFEATURE(0):
  return hidraw_send_report(file, user_arg, len, HID_FEATURE_REPORT);
 case HIDIOCGFEATURE(0):
  return hidraw_get_report(file, user_arg, len, HID_FEATURE_REPORT);
 case HIDIOCSINPUT(0):
  return hidraw_send_report(file, user_arg, len, HID_INPUT_REPORT);
 case HIDIOCGINPUT(0):
  return hidraw_get_report(file, user_arg, len, HID_INPUT_REPORT);
 case HIDIOCSOUTPUT(0):
  return hidraw_send_report(file, user_arg, len, HID_OUTPUT_REPORT);
 case HIDIOCGOUTPUT(0):
  return hidraw_get_report(file, user_arg, len, HID_OUTPUT_REPORT);
 }

 return -EINVAL;
}

static long hidraw_ro_variable_size_ioctl(struct file *file, struct hidraw *dev, unsigned int cmd,
       void __user *user_arg)
{
 struct hid_device *hid = dev->hid;
 int len = _IOC_SIZE(cmd);
 int field_len;

 switch (cmd & ~IOCSIZE_MASK) {
 case HIDIOCGRAWNAME(0):
  field_len = strlen(hid->name) + 1;
  if (len > field_len)
   len = field_len;
  return copy_to_user(user_arg, hid->name, len) ?  -EFAULT : len;
 case HIDIOCGRAWPHYS(0):
  field_len = strlen(hid->phys) + 1;
  if (len > field_len)
   len = field_len;
  return copy_to_user(user_arg, hid->phys, len) ?  -EFAULT : len;
 case HIDIOCGRAWUNIQ(0):
  field_len = strlen(hid->uniq) + 1;
  if (len > field_len)
   len = field_len;
  return copy_to_user(user_arg, hid->uniq, len) ?  -EFAULT : len;
 }

 return -EINVAL;
}

static long hidraw_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
 struct inode *inode = file_inode(file);
 unsigned int minor = iminor(inode);
 struct hidraw *dev;
 struct hidraw_list *list = file->private_data;
 void __user *user_arg = (void __user *)arg;
 int ret;

 down_read(&minors_rwsem);
 dev = hidraw_table[minor];
 if (!dev || !dev->exist || hidraw_is_revoked(list)) {
  ret = -ENODEV;
  goto out;
 }

 if (_IOC_TYPE(cmd) != 'H') {
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }

 if (_IOC_NR(cmd) > HIDIOCTL_LAST || _IOC_NR(cmd) == 0) {
  ret = -ENOTTY;
  goto out;
 }

 ret = hidraw_fixed_size_ioctl(file, dev, cmd, user_arg);
 if (ret != -EAGAIN)
  goto out;

 switch (_IOC_DIR(cmd)) {
 case (_IOC_READ | _IOC_WRITE):
  ret = hidraw_rw_variable_size_ioctl(file, dev, cmd, user_arg);
  break;
 case _IOC_READ:
  ret = hidraw_ro_variable_size_ioctl(file, dev, cmd, user_arg);
  break;
 default:
  /* Any other IOC_DIR is wrong */
  ret = -EINVAL;
 }

out:
 up_read(&minors_rwsem);
 return ret;
}

static const struct file_operations hidraw_ops = {
 .owner =        THIS_MODULE,
 .read =         hidraw_read,
 .write =        hidraw_write,
 .poll =         hidraw_poll,
 .open =         hidraw_open,
 .release =      hidraw_release,
 .unlocked_ioctl = hidraw_ioctl,
 .fasync = hidraw_fasync,
 .compat_ioctl   = compat_ptr_ioctl,
 .llseek = noop_llseek,
};

int hidraw_report_event(struct hid_device *hid, u8 *data, int len)
{
 struct hidraw *dev = hid->hidraw;
 struct hidraw_list *list;
 int ret = 0;
 unsigned long flags;

 spin_lock_irqsave(&dev->list_lock, flags);
 list_for_each_entry(list, &dev->list, node) {
  int new_head = (list->head + 1) & (HIDRAW_BUFFER_SIZE - 1);

  if (hidraw_is_revoked(list) || new_head == list->tail)
   continue;

  if (!(list->buffer[list->head].value = kmemdup(data, len, GFP_ATOMIC))) {
   ret = -ENOMEM;
   break;
  }
  list->buffer[list->head].len = len;
  list->head = new_head;
  kill_fasync(&list->fasync, SIGIO, POLL_IN);
 }
 spin_unlock_irqrestore(&dev->list_lock, flags);

 wake_up_interruptible(&dev->wait);
 return ret;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(hidraw_report_event);

int hidraw_connect(struct hid_device *hid)
{
 int minor, result;
 struct hidraw *dev;

 /* we accept any HID device, all applications */

 dev = kzalloc(sizeof(struct hidraw), GFP_KERNEL);
 if (!dev)
  return -ENOMEM;

 result = -EINVAL;

 down_write(&minors_rwsem);

 for (minor = 0; minor < HIDRAW_MAX_DEVICES; minor++) {
  if (hidraw_table[minor])
   continue;
  hidraw_table[minor] = dev;
  result = 0;
  break;
 }

 if (result) {
  up_write(&minors_rwsem);
  kfree(dev);
  goto out;
 }

 dev->dev = device_create(&hidraw_class, &hid->dev, MKDEV(hidraw_major, minor),
     NULL, "%s%d", "hidraw", minor);

 if (IS_ERR(dev->dev)) {
  hidraw_table[minor] = NULL;
  up_write(&minors_rwsem);
  result = PTR_ERR(dev->dev);
  kfree(dev);
  goto out;
 }

 init_waitqueue_head(&dev->wait);
 spin_lock_init(&dev->list_lock);
 INIT_LIST_HEAD(&dev->list);

 dev->hid = hid;
 dev->minor = minor;

 dev->exist = 1;
 hid->hidraw = dev;

 up_write(&minors_rwsem);
out:
 return result;

}
EXPORT_SYMBOL_GPL(hidraw_connect);

void hidraw_disconnect(struct hid_device *hid)
{
 struct hidraw *hidraw = hid->hidraw;

 down_write(&minors_rwsem);

 drop_ref(hidraw, 1);

 up_write(&minors_rwsem);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(hidraw_disconnect);

int __init hidraw_init(void)
{
 int result;
 dev_t dev_id;

 result = alloc_chrdev_region(&dev_id, HIDRAW_FIRST_MINOR,
   HIDRAW_MAX_DEVICES, "hidraw");
 if (result < 0) {
  pr_warn("can't get major number\n");
  goto out;
 }

 hidraw_major = MAJOR(dev_id);

 result = class_register(&hidraw_class);
 if (result)
  goto error_cdev;

        cdev_init(&hidraw_cdev, &hidraw_ops);
 result = cdev_add(&hidraw_cdev, dev_id, HIDRAW_MAX_DEVICES);
 if (result < 0)
  goto error_class;

 pr_info("raw HID events driver (C) Jiri Kosina\n");
out:
 return result;

error_class:
 class_unregister(&hidraw_class);
error_cdev:
 unregister_chrdev_region(dev_id, HIDRAW_MAX_DEVICES);
 goto out;
}

void hidraw_exit(void)
{
 dev_t dev_id = MKDEV(hidraw_major, 0);

 cdev_del(&hidraw_cdev);
 class_unregister(&hidraw_class);
 unregister_chrdev_region(dev_id, HIDRAW_MAX_DEVICES);

}