drivers/block/aoe/aoeblk.c

   1 /* Copyright (c) 2013 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
   2 /*
   3  * aoeblk.c
   4  * block device routines
   5  */
   6
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/hdreg.h>
   9 #include <linux/blk-mq.h>
  10 #include <linux/backing-dev.h>
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/ioctl.h>
  13 #include <linux/slab.h>
  14 #include <linux/ratelimit.h>
  15 #include <linux/netdevice.h>
  16 #include <linux/mutex.h>
  17 #include <linux/export.h>
  18 #include <linux/moduleparam.h>
  19 #include <linux/debugfs.h>
  20 #include <scsi/sg.h>
  21 #include "aoe.h"
  22
  23 static DEFINE_MUTEX(aoeblk_mutex);
  24 static struct kmem_cache *buf_pool_cache;
  25 static struct dentry *aoe_debugfs_dir;
  26
  27 /* GPFS needs a larger value than the default. */
  28 static int aoe_maxsectors;
  29 module_param(aoe_maxsectors, int, 0644);
  30 MODULE_PARM_DESC(aoe_maxsectors,
  31         "When nonzero, set the maximum number of sectors per I/O request");
  32
  33 static ssize_t aoedisk_show_state(struct device *dev,
  34                                   struct device_attribute *attr, char *page)
  35 {
  36         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
  37         struct aoedev *d = disk->private_data;
  38
  39         return sysfs_emit(page, "%s%s\n",
  40                         (d->flags & DEVFL_UP) ? "up" : "down",
  41                         (d->flags & DEVFL_KICKME) ? ",kickme" :
  42                         (d->nopen && !(d->flags & DEVFL_UP)) ? ",closewait" : "");
  43         /* I'd rather see nopen exported so we can ditch closewait */
  44 }
  45 static ssize_t aoedisk_show_mac(struct device *dev,
  46                                 struct device_attribute *attr, char *page)
  47 {
  48         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
  49         struct aoedev *d = disk->private_data;
  50         struct aoetgt *t = d->targets[0];
  51
  52         if (t == NULL)
  53                 return sysfs_emit(page, "none\n");
  54         return sysfs_emit(page, "%pm\n", t->addr);
  55 }
  56 static ssize_t aoedisk_show_netif(struct device *dev,
  57                                   struct device_attribute *attr, char *page)
  58 {
  59         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
  60         struct aoedev *d = disk->private_data;
  61         struct net_device *nds[8], **nd, **nnd, **ne;
  62         struct aoetgt **t, **te;
  63         struct aoeif *ifp, *e;
  64         char *p;
  65
  66         memset(nds, 0, sizeof nds);
  67         nd = nds;
  68         ne = nd + ARRAY_SIZE(nds);
  69         t = d->targets;
  70         te = t + d->ntargets;
  71         for (; t < te && *t; t++) {
  72                 ifp = (*t)->ifs;
  73                 e = ifp + NAOEIFS;
  74                 for (; ifp < e && ifp->nd; ifp++) {
  75                         for (nnd = nds; nnd < nd; nnd++)
  76                                 if (*nnd == ifp->nd)
  77                                         break;
  78                         if (nnd == nd && nd != ne)
  79                                 *nd++ = ifp->nd;
  80                 }
  81         }
  82
  83         ne = nd;
  84         nd = nds;
  85         if (*nd == NULL)
  86                 return sysfs_emit(page, "none\n");
  87         for (p = page; nd < ne; nd++)
  88                 p += scnprintf(p, PAGE_SIZE - (p-page), "%s%s",
  89                         p == page ? "" : ",", (*nd)->name);
  90         p += scnprintf(p, PAGE_SIZE - (p-page), "\n");
  91         return p-page;
  92 }
  93 /* firmware version */
  94 static ssize_t aoedisk_show_fwver(struct device *dev,
  95                                   struct device_attribute *attr, char *page)
  96 {
  97         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
  98         struct aoedev *d = disk->private_data;
  99
 100         return sysfs_emit(page, "0x%04x\n", (unsigned int) d->fw_ver);
 101 }
 102 static ssize_t aoedisk_show_payload(struct device *dev,
 103                                     struct device_attribute *attr, char *page)
 104 {
 105         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 106         struct aoedev *d = disk->private_data;
 107
 108         return sysfs_emit(page, "%lu\n", d->maxbcnt);
 109 }
 110
 111 static int aoedisk_debugfs_show(struct seq_file *s, void *ignored)
 112 {
 113         struct aoedev *d;
 114         struct aoetgt **t, **te;
 115         struct aoeif *ifp, *ife;
 116         unsigned long flags;
 117         char c;
 118
 119         d = s->private;
 120         seq_printf(s, "rttavg: %d rttdev: %d\n",
 121                 d->rttavg >> RTTSCALE,
 122                 d->rttdev >> RTTDSCALE);
 123         seq_printf(s, "nskbpool: %d\n", skb_queue_len(&d->skbpool));
 124         seq_printf(s, "kicked: %ld\n", d->kicked);
 125         seq_printf(s, "maxbcnt: %ld\n", d->maxbcnt);
 126         seq_printf(s, "ref: %ld\n", d->ref);
 127
 128         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 129         t = d->targets;
 130         te = t + d->ntargets;
 131         for (; t < te && *t; t++) {
 132                 c = '\t';
 133                 seq_printf(s, "falloc: %ld\n", (*t)->falloc);
 134                 seq_printf(s, "ffree: %p\n",
 135                         list_empty(&(*t)->ffree) ? NULL : (*t)->ffree.next);
 136                 seq_printf(s, "%pm:%d:%d:%d\n", (*t)->addr, (*t)->nout,
 137                         (*t)->maxout, (*t)->nframes);
 138                 seq_printf(s, "\tssthresh:%d\n", (*t)->ssthresh);
 139                 seq_printf(s, "\ttaint:%d\n", (*t)->taint);
 140                 seq_printf(s, "\tr:%d\n", (*t)->rpkts);
 141                 seq_printf(s, "\tw:%d\n", (*t)->wpkts);
 142                 ifp = (*t)->ifs;
 143                 ife = ifp + ARRAY_SIZE((*t)->ifs);
 144                 for (; ifp->nd && ifp < ife; ifp++) {
 145                         seq_printf(s, "%c%s", c, ifp->nd->name);
 146                         c = ',';
 147                 }
 148                 seq_puts(s, "\n");
 149         }
 150         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 151
 152         return 0;
 153 }
 154
 155 static int aoe_debugfs_open(struct inode *inode, struct file *file)
 156 {
 157         return single_open(file, aoedisk_debugfs_show, inode->i_private);
 158 }
 159
 160 static DEVICE_ATTR(state, 0444, aoedisk_show_state, NULL);
 161 static DEVICE_ATTR(mac, 0444, aoedisk_show_mac, NULL);
 162 static DEVICE_ATTR(netif, 0444, aoedisk_show_netif, NULL);
 163 static struct device_attribute dev_attr_firmware_version = {
 164         .attr = { .name = "firmware-version", .mode = 0444 },
 165         .show = aoedisk_show_fwver,
 166 };
 167 static DEVICE_ATTR(payload, 0444, aoedisk_show_payload, NULL);
 168
 169 static struct attribute *aoe_attrs[] = {
 170         &dev_attr_state.attr,
 171         &dev_attr_mac.attr,
 172         &dev_attr_netif.attr,
 173         &dev_attr_firmware_version.attr,
 174         &dev_attr_payload.attr,
 175         NULL,
 176 };
 177
 178 static const struct attribute_group aoe_attr_group = {
 179         .attrs = aoe_attrs,
 180 };
 181
 182 static const struct attribute_group *aoe_attr_groups[] = {
 183         &aoe_attr_group,
 184         NULL,
 185 };
 186
 187 static const struct file_operations aoe_debugfs_fops = {
 188         .open = aoe_debugfs_open,
 189         .read = seq_read,
 190         .llseek = seq_lseek,
 191         .release = single_release,
 192 };
 193
 194 static void
 195 aoedisk_add_debugfs(struct aoedev *d)
 196 {
 197         char *p;
 198
 199         if (aoe_debugfs_dir == NULL)
 200                 return;
 201         p = strchr(d->gd->disk_name, '/');
 202         if (p == NULL)
 203                 p = d->gd->disk_name;
 204         else
 205                 p++;
 206         BUG_ON(*p == '\0');
 207         d->debugfs = debugfs_create_file(p, 0444, aoe_debugfs_dir, d,
 208                                          &aoe_debugfs_fops);
 209 }
 210 void
 211 aoedisk_rm_debugfs(struct aoedev *d)
 212 {
 213         debugfs_remove(d->debugfs);
 214         d->debugfs = NULL;
 215 }
 216
 217 static int
 218 aoeblk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 219 {
 220         struct aoedev *d = bdev->bd_disk->private_data;
 221         ulong flags;
 222
 223         if (!virt_addr_valid(d)) {
 224                 pr_crit("aoe: invalid device pointer in %s\n",
 225                         __func__);
 226                 WARN_ON(1);
 227                 return -ENODEV;
 228         }
 229         if (!(d->flags & DEVFL_UP) || d->flags & DEVFL_TKILL)
 230                 return -ENODEV;
 231
 232         mutex_lock(&aoeblk_mutex);
 233         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 234         if (d->flags & DEVFL_UP && !(d->flags & DEVFL_TKILL)) {
 235                 d->nopen++;
 236                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 237                 mutex_unlock(&aoeblk_mutex);
 238                 return 0;
 239         }
 240         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 241         mutex_unlock(&aoeblk_mutex);
 242         return -ENODEV;
 243 }
 244
 245 static void
 246 aoeblk_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 247 {
 248         struct aoedev *d = disk->private_data;
 249         ulong flags;
 250
 251         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 252
 253         if (--d->nopen == 0) {
 254                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 255                 aoecmd_cfg(d->aoemajor, d->aoeminor);
 256                 return;
 257         }
 258         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 259 }
 260
 261 static blk_status_t aoeblk_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 262                                     const struct blk_mq_queue_data *bd)
 263 {
 264         struct aoedev *d = hctx->queue->queuedata;
 265
 266         spin_lock_irq(&d->lock);
 267
 268         if ((d->flags & DEVFL_UP) == 0) {
 269                 pr_info_ratelimited("aoe: device %ld.%d is not up\n",
 270                         d->aoemajor, d->aoeminor);
 271                 spin_unlock_irq(&d->lock);
 272                 blk_mq_start_request(bd->rq);
 273                 return BLK_STS_IOERR;
 274         }
 275
 276         list_add_tail(&bd->rq->queuelist, &d->rq_list);
 277         aoecmd_work(d);
 278         spin_unlock_irq(&d->lock);
 279         return BLK_STS_OK;
 280 }
 281
 282 static int
 283 aoeblk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 284 {
 285         struct aoedev *d = bdev->bd_disk->private_data;
 286
 287         if ((d->flags & DEVFL_UP) == 0) {
 288                 printk(KERN_ERR "aoe: disk not up\n");
 289                 return -ENODEV;
 290         }
 291
 292         geo->cylinders = d->geo.cylinders;
 293         geo->heads = d->geo.heads;
 294         geo->sectors = d->geo.sectors;
 295         return 0;
 296 }
 297
 298 static int
 299 aoeblk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode, uint cmd, ulong arg)
 300 {
 301         struct aoedev *d;
 302
 303         if (!arg)
 304                 return -EINVAL;
 305
 306         d = bdev->bd_disk->private_data;
 307         if ((d->flags & DEVFL_UP) == 0) {
 308                 pr_err("aoe: disk not up\n");
 309                 return -ENODEV;
 310         }
 311
 312         if (cmd == HDIO_GET_IDENTITY) {
 313                 if (!copy_to_user((void __user *) arg, &d->ident,
 314                         sizeof(d->ident)))
 315                         return 0;
 316                 return -EFAULT;
 317         }
 318
 319         /* udev calls scsi_id, which uses SG_IO, resulting in noise */
 320         if (cmd != SG_IO)
 321                 pr_info("aoe: unknown ioctl 0x%x\n", cmd);
 322
 323         return -ENOTTY;
 324 }
 325
 326 static const struct block_device_operations aoe_bdops = {
 327         .open = aoeblk_open,
 328         .release = aoeblk_release,
 329         .ioctl = aoeblk_ioctl,
 330         .compat_ioctl = blkdev_compat_ptr_ioctl,
 331         .getgeo = aoeblk_getgeo,
 332         .owner = THIS_MODULE,
 333 };
 334
 335 static const struct blk_mq_ops aoeblk_mq_ops = {
 336         .queue_rq       = aoeblk_queue_rq,
 337 };
 338
 339 /* blk_mq_alloc_disk and add_disk can sleep */
 340 void
 341 aoeblk_gdalloc(void *vp)
 342 {
 343         struct aoedev *d = vp;
 344         struct gendisk *gd;
 345         mempool_t *mp;
 346         struct blk_mq_tag_set *set;
 347         ulong flags;
 348         int late = 0;
 349         int err;
 350
 351         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 352         if (d->flags & DEVFL_GDALLOC
 353         && !(d->flags & DEVFL_TKILL)
 354         && !(d->flags & DEVFL_GD_NOW))
 355                 d->flags |= DEVFL_GD_NOW;
 356         else
 357                 late = 1;
 358         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 359         if (late)
 360                 return;
 361
 362         mp = mempool_create(MIN_BUFS, mempool_alloc_slab, mempool_free_slab,
 363                 buf_pool_cache);
 364         if (mp == NULL) {
 365                 printk(KERN_ERR "aoe: cannot allocate bufpool for %ld.%d\n",
 366                         d->aoemajor, d->aoeminor);
 367                 goto err;
 368         }
 369
 370         set = &d->tag_set;
 371         set->ops = &aoeblk_mq_ops;
 372         set->cmd_size = sizeof(struct aoe_req);
 373         set->nr_hw_queues = 1;
 374         set->queue_depth = 128;
 375         set->numa_node = NUMA_NO_NODE;
 376         set->flags = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE;
 377         err = blk_mq_alloc_tag_set(set);
 378         if (err) {
 379                 pr_err("aoe: cannot allocate tag set for %ld.%d\n",
 380                         d->aoemajor, d->aoeminor);
 381                 goto err_mempool;
 382         }
 383
 384         gd = blk_mq_alloc_disk(set, d);
 385         if (IS_ERR(gd)) {
 386                 pr_err("aoe: cannot allocate block queue for %ld.%d\n",
 387                         d->aoemajor, d->aoeminor);
 388                 goto err_tagset;
 389         }
 390
 391         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 392         WARN_ON(!(d->flags & DEVFL_GD_NOW));
 393         WARN_ON(!(d->flags & DEVFL_GDALLOC));
 394         WARN_ON(d->flags & DEVFL_TKILL);
 395         WARN_ON(d->gd);
 396         WARN_ON(d->flags & DEVFL_UP);
 397         blk_queue_max_hw_sectors(gd->queue, BLK_DEF_MAX_SECTORS);
 398         blk_queue_io_opt(gd->queue, SZ_2M);
 399         d->bufpool = mp;
 400         d->blkq = gd->queue;
 401         d->gd = gd;
 402         if (aoe_maxsectors)
 403                 blk_queue_max_hw_sectors(gd->queue, aoe_maxsectors);
 404         gd->major = AOE_MAJOR;
 405         gd->first_minor = d->sysminor;
 406         gd->minors = AOE_PARTITIONS;
 407         gd->fops = &aoe_bdops;
 408         gd->private_data = d;
 409         set_capacity(gd, d->ssize);
 410         snprintf(gd->disk_name, sizeof gd->disk_name, "etherd/e%ld.%d",
 411                 d->aoemajor, d->aoeminor);
 412
 413         d->flags &= ~DEVFL_GDALLOC;
 414         d->flags |= DEVFL_UP;
 415
 416         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 417
 418         err = device_add_disk(NULL, gd, aoe_attr_groups);
 419         if (err)
 420                 goto out_disk_cleanup;
 421         aoedisk_add_debugfs(d);
 422
 423         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 424         WARN_ON(!(d->flags & DEVFL_GD_NOW));
 425         d->flags &= ~DEVFL_GD_NOW;
 426         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 427         return;
 428
 429 out_disk_cleanup:
 430         blk_cleanup_disk(gd);
 431 err_tagset:
 432         blk_mq_free_tag_set(set);
 433 err_mempool:
 434         mempool_destroy(mp);
 435 err:
 436         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 437         d->flags &= ~DEVFL_GD_NOW;
 438         queue_work(aoe_wq, &d->work);
 439         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 440 }
 441
 442 void
 443 aoeblk_exit(void)
 444 {
 445         debugfs_remove_recursive(aoe_debugfs_dir);
 446         aoe_debugfs_dir = NULL;
 447         kmem_cache_destroy(buf_pool_cache);
 448 }
 449
 450 int __init
 451 aoeblk_init(void)
 452 {
 453         buf_pool_cache = kmem_cache_create("aoe_bufs",
 454                                            sizeof(struct buf),
 455                                            0, 0, NULL);
 456         if (buf_pool_cache == NULL)
 457                 return -ENOMEM;
 458         aoe_debugfs_dir = debugfs_create_dir("aoe", NULL);
 459         return 0;
 460 }
 461