Quelle  aoeblk.c   Sprache: C

/* Copyright (c) 2013 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
/*
 * aoeblk.c
 * block device routines
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/hdreg.h>
#include <linux/blk-mq.h>
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/ratelimit.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/mutex.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/moduleparam.h>
#include <linux/debugfs.h>
#include <scsi/sg.h>
#include "aoe.h"

static DEFINE_MUTEX(aoeblk_mutex);
static struct kmem_cache *buf_pool_cache;
static struct dentry *aoe_debugfs_dir;

/* random default picked from the historic block max_sectors cap */
static int aoe_maxsectors = 2560;
module_param(aoe_maxsectors, int, 0644);
MODULE_PARM_DESC(aoe_maxsectors,
 "When nonzero, set the maximum number of sectors per I/O request");

static ssize_t aoedisk_show_state(struct device *dev,
      struct device_attribute *attr, char *page)
{
 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 struct aoedev *d = disk->private_data;

 return sysfs_emit(page, "%s%s\n",
   (d->flags & DEVFL_UP) ? "up" : "down",
   (d->flags & DEVFL_KICKME) ? ",kickme" :
   (d->nopen && !(d->flags & DEVFL_UP)) ? ",closewait" : "");
 /* I'd rather see nopen exported so we can ditch closewait */
}
static ssize_t aoedisk_show_mac(struct device *dev,
    struct device_attribute *attr, char *page)
{
 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 struct aoedev *d = disk->private_data;
 struct aoetgt *t = d->targets[0];

 if (t == NULL)
  return sysfs_emit(page, "none\n");
 return sysfs_emit(page, "%pm\n", t->addr);
}
static ssize_t aoedisk_show_netif(struct device *dev,
      struct device_attribute *attr, char *page)
{
 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 struct aoedev *d = disk->private_data;
 struct net_device *nds[8], **nd, **nnd, **ne;
 struct aoetgt **t, **te;
 struct aoeif *ifp, *e;
 char *p;

 memset(nds, 0, sizeof nds);
 nd = nds;
 ne = nd + ARRAY_SIZE(nds);
 t = d->targets;
 te = t + d->ntargets;
 for (; t < te && *t; t++) {
  ifp = (*t)->ifs;
  e = ifp + NAOEIFS;
  for (; ifp < e && ifp->nd; ifp++) {
   for (nnd = nds; nnd < nd; nnd++)
    if (*nnd == ifp->nd)
     break;
   if (nnd == nd && nd != ne)
    *nd++ = ifp->nd;
  }
 }

 ne = nd;
 nd = nds;
 if (*nd == NULL)
  return sysfs_emit(page, "none\n");
 for (p = page; nd < ne; nd++)
  p += scnprintf(p, PAGE_SIZE - (p-page), "%s%s",
   p == page ? "" : ",", (*nd)->name);
 p += scnprintf(p, PAGE_SIZE - (p-page), "\n");
 return p-page;
}
/* firmware version */
static ssize_t aoedisk_show_fwver(struct device *dev,
      struct device_attribute *attr, char *page)
{
 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 struct aoedev *d = disk->private_data;

 return sysfs_emit(page, "0x%04x\n", (unsigned int) d->fw_ver);
}
static ssize_t aoedisk_show_payload(struct device *dev,
        struct device_attribute *attr, char *page)
{
 struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 struct aoedev *d = disk->private_data;

 return sysfs_emit(page, "%lu\n", d->maxbcnt);
}

static int aoe_debugfs_show(struct seq_file *s, void *ignored)
{
 struct aoedev *d;
 struct aoetgt **t, **te;
 struct aoeif *ifp, *ife;
 unsigned long flags;
 char c;

 d = s->private;
 seq_printf(s, "rttavg: %d rttdev: %d\n",
  d->rttavg >> RTTSCALE,
  d->rttdev >> RTTDSCALE);
 seq_printf(s, "nskbpool: %d\n", skb_queue_len(&d->skbpool));
 seq_printf(s, "kicked: %ld\n", d->kicked);
 seq_printf(s, "maxbcnt: %ld\n", d->maxbcnt);
 seq_printf(s, "ref: %ld\n", d->ref);

 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 t = d->targets;
 te = t + d->ntargets;
 for (; t < te && *t; t++) {
  c = '\t';
  seq_printf(s, "falloc: %ld\n", (*t)->falloc);
  seq_printf(s, "ffree: %p\n",
   list_empty(&(*t)->ffree) ? NULL : (*t)->ffree.next);
  seq_printf(s, "%pm:%d:%d:%d\n", (*t)->addr, (*t)->nout,
   (*t)->maxout, (*t)->nframes);
  seq_printf(s, "\tssthresh:%d\n", (*t)->ssthresh);
  seq_printf(s, "\ttaint:%d\n", (*t)->taint);
  seq_printf(s, "\tr:%d\n", (*t)->rpkts);
  seq_printf(s, "\tw:%d\n", (*t)->wpkts);
  ifp = (*t)->ifs;
  ife = ifp + ARRAY_SIZE((*t)->ifs);
  for (; ifp->nd && ifp < ife; ifp++) {
   seq_printf(s, "%c%s", c, ifp->nd->name);
   c = ',';
  }
  seq_puts(s, "\n");
 }
 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);

 return 0;
}
DEFINE_SHOW_ATTRIBUTE(aoe_debugfs);

static DEVICE_ATTR(state, 0444, aoedisk_show_state, NULL);
static DEVICE_ATTR(mac, 0444, aoedisk_show_mac, NULL);
static DEVICE_ATTR(netif, 0444, aoedisk_show_netif, NULL);
static struct device_attribute dev_attr_firmware_version = {
 .attr = { .name = "firmware-version", .mode = 0444 },
 .show = aoedisk_show_fwver,
};
static DEVICE_ATTR(payload, 0444, aoedisk_show_payload, NULL);

static struct attribute *aoe_attrs[] = {
 &dev_attr_state.attr,
 &dev_attr_mac.attr,
 &dev_attr_netif.attr,
 &dev_attr_firmware_version.attr,
 &dev_attr_payload.attr,
 NULL,
};

static const struct attribute_group aoe_attr_group = {
 .attrs = aoe_attrs,
};

static const struct attribute_group *aoe_attr_groups[] = {
 &aoe_attr_group,
 NULL,
};

static void
aoedisk_add_debugfs(struct aoedev *d)
{
 char *p;

 if (aoe_debugfs_dir == NULL)
  return;
 p = strchr(d->gd->disk_name, '/');
 if (p == NULL)
  p = d->gd->disk_name;
 else
  p++;
 BUG_ON(*p == '\0');
 d->debugfs = debugfs_create_file(p, 0444, aoe_debugfs_dir, d,
      &aoe_debugfs_fops);
}
void
aoedisk_rm_debugfs(struct aoedev *d)
{
 debugfs_remove(d->debugfs);
 d->debugfs = NULL;
}

static int
aoeblk_open(struct gendisk *disk, blk_mode_t mode)
{
 struct aoedev *d = disk->private_data;
 ulong flags;

 if (!virt_addr_valid(d)) {
  pr_crit("aoe: invalid device pointer in %s\n",
   __func__);
  WARN_ON(1);
  return -ENODEV;
 }
 if (!(d->flags & DEVFL_UP) || d->flags & DEVFL_TKILL)
  return -ENODEV;

 mutex_lock(&aoeblk_mutex);
 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 if (d->flags & DEVFL_UP && !(d->flags & DEVFL_TKILL)) {
  d->nopen++;
  spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
  mutex_unlock(&aoeblk_mutex);
  return 0;
 }
 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 mutex_unlock(&aoeblk_mutex);
 return -ENODEV;
}

static void
aoeblk_release(struct gendisk *disk)
{
 struct aoedev *d = disk->private_data;
 ulong flags;

 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);

 if (--d->nopen == 0) {
  spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
  aoecmd_cfg(d->aoemajor, d->aoeminor);
  return;
 }
 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
}

static blk_status_t aoeblk_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
        const struct blk_mq_queue_data *bd)
{
 struct aoedev *d = hctx->queue->queuedata;

 spin_lock_irq(&d->lock);

 if ((d->flags & DEVFL_UP) == 0) {
  pr_info_ratelimited("aoe: device %ld.%d is not up\n",
   d->aoemajor, d->aoeminor);
  spin_unlock_irq(&d->lock);
  blk_mq_start_request(bd->rq);
  return BLK_STS_IOERR;
 }

 list_add_tail(&bd->rq->queuelist, &d->rq_list);
 aoecmd_work(d);
 spin_unlock_irq(&d->lock);
 return BLK_STS_OK;
}

static int
aoeblk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
{
 struct aoedev *d = bdev->bd_disk->private_data;

 if ((d->flags & DEVFL_UP) == 0) {
  printk(KERN_ERR "aoe: disk not up\n");
  return -ENODEV;
 }

 geo->cylinders = d->geo.cylinders;
 geo->heads = d->geo.heads;
 geo->sectors = d->geo.sectors;
 return 0;
}

static int
aoeblk_ioctl(struct block_device *bdev, blk_mode_t mode, uint cmd, ulong arg)
{
 struct aoedev *d;

 if (!arg)
  return -EINVAL;

 d = bdev->bd_disk->private_data;
 if ((d->flags & DEVFL_UP) == 0) {
  pr_err("aoe: disk not up\n");
  return -ENODEV;
 }

 if (cmd == HDIO_GET_IDENTITY) {
  if (!copy_to_user((void __user *) arg, &d->ident,
   sizeof(d->ident)))
   return 0;
  return -EFAULT;
 }

 /* udev calls scsi_id, which uses SG_IO, resulting in noise */
 if (cmd != SG_IO)
  pr_info("aoe: unknown ioctl 0x%x\n", cmd);

 return -ENOTTY;
}

static const struct block_device_operations aoe_bdops = {
 .open = aoeblk_open,
 .release = aoeblk_release,
 .ioctl = aoeblk_ioctl,
 .compat_ioctl = blkdev_compat_ptr_ioctl,
 .getgeo = aoeblk_getgeo,
 .owner = THIS_MODULE,
};

static const struct blk_mq_ops aoeblk_mq_ops = {
 .queue_rq = aoeblk_queue_rq,
};

/* blk_mq_alloc_disk and add_disk can sleep */
void
aoeblk_gdalloc(void *vp)
{
 struct aoedev *d = vp;
 struct gendisk *gd;
 mempool_t *mp;
 struct blk_mq_tag_set *set;
 sector_t ssize;
 struct queue_limits lim = {
  .max_hw_sectors  = aoe_maxsectors,
  .io_opt   = SZ_2M,
  .features  = BLK_FEAT_ROTATIONAL,
 };
 ulong flags;
 int late = 0;
 int err;

 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 if (d->flags & DEVFL_GDALLOC
 && !(d->flags & DEVFL_TKILL)
 && !(d->flags & DEVFL_GD_NOW))
  d->flags |= DEVFL_GD_NOW;
 else
  late = 1;
 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 if (late)
  return;

 mp = mempool_create(MIN_BUFS, mempool_alloc_slab, mempool_free_slab,
  buf_pool_cache);
 if (mp == NULL) {
  printk(KERN_ERR "aoe: cannot allocate bufpool for %ld.%d\n",
   d->aoemajor, d->aoeminor);
  goto err;
 }

 set = &d->tag_set;
 set->ops = &aoeblk_mq_ops;
 set->cmd_size = sizeof(struct aoe_req);
 set->nr_hw_queues = 1;
 set->queue_depth = 128;
 set->numa_node = NUMA_NO_NODE;
 err = blk_mq_alloc_tag_set(set);
 if (err) {
  pr_err("aoe: cannot allocate tag set for %ld.%d\n",
   d->aoemajor, d->aoeminor);
  goto err_mempool;
 }

 gd = blk_mq_alloc_disk(set, &lim, d);
 if (IS_ERR(gd)) {
  pr_err("aoe: cannot allocate block queue for %ld.%d\n",
   d->aoemajor, d->aoeminor);
  goto err_tagset;
 }

 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 WARN_ON(!(d->flags & DEVFL_GD_NOW));
 WARN_ON(!(d->flags & DEVFL_GDALLOC));
 WARN_ON(d->flags & DEVFL_TKILL);
 WARN_ON(d->gd);
 WARN_ON(d->flags & DEVFL_UP);
 d->bufpool = mp;
 d->blkq = gd->queue;
 d->gd = gd;
 gd->major = AOE_MAJOR;
 gd->first_minor = d->sysminor;
 gd->minors = AOE_PARTITIONS;
 gd->fops = &aoe_bdops;
 gd->private_data = d;
 ssize = d->ssize;
 snprintf(gd->disk_name, sizeof gd->disk_name, "etherd/e%ld.%d",
  d->aoemajor, d->aoeminor);

 d->flags &= ~DEVFL_GDALLOC;
 d->flags |= DEVFL_UP;

 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);

 set_capacity(gd, ssize);

 err = device_add_disk(NULL, gd, aoe_attr_groups);
 if (err)
  goto out_disk_cleanup;
 aoedisk_add_debugfs(d);

 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 WARN_ON(!(d->flags & DEVFL_GD_NOW));
 d->flags &= ~DEVFL_GD_NOW;
 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 return;

out_disk_cleanup:
 put_disk(gd);
err_tagset:
 blk_mq_free_tag_set(set);
err_mempool:
 mempool_destroy(mp);
err:
 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 d->flags &= ~DEVFL_GD_NOW;
 queue_work(aoe_wq, &d->work);
 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
}

void
aoeblk_exit(void)
{
 debugfs_remove_recursive(aoe_debugfs_dir);
 aoe_debugfs_dir = NULL;
 kmem_cache_destroy(buf_pool_cache);
}

int __init
aoeblk_init(void)
{
 buf_pool_cache = kmem_cache_create("aoe_bufs",
        sizeof(struct buf),
        0, 0, NULL);
 if (buf_pool_cache == NULL)
  return -ENOMEM;
 aoe_debugfs_dir = debugfs_create_dir("aoe", NULL);
 return 0;
}