drivers/block/aoe/aoecmd.c

   1 /* Copyright (c) 2013 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
   2 /*
   3  * aoecmd.c
   4  * Filesystem request handling methods
   5  */
   6
   7 #include <linux/ata.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/hdreg.h>
  10 #include <linux/blkdev.h>
  11 #include <linux/skbuff.h>
  12 #include <linux/netdevice.h>
  13 #include <linux/genhd.h>
  14 #include <linux/moduleparam.h>
  15 #include <linux/workqueue.h>
  16 #include <linux/kthread.h>
  17 #include <net/net_namespace.h>
  18 #include <asm/unaligned.h>
  19 #include <linux/uio.h>
  20 #include "aoe.h"
  21
  22 #define MAXIOC (8192)   /* default meant to avoid most soft lockups */
  23
  24 static void ktcomplete(struct frame *, struct sk_buff *);
  25 static int count_targets(struct aoedev *d, int *untainted);
  26
  27 static struct buf *nextbuf(struct aoedev *);
  28
  29 static int aoe_deadsecs = 60 * 3;
  30 module_param(aoe_deadsecs, int, 0644);
  31 MODULE_PARM_DESC(aoe_deadsecs, "After aoe_deadsecs seconds, give up and fail dev.");
  32
  33 static int aoe_maxout = 64;
  34 module_param(aoe_maxout, int, 0644);
  35 MODULE_PARM_DESC(aoe_maxout,
  36         "Only aoe_maxout outstanding packets for every MAC on eX.Y.");
  37
  38 /* The number of online cpus during module initialization gives us a
  39  * convenient heuristic cap on the parallelism used for ktio threads
  40  * doing I/O completion.  It is not important that the cap equal the
  41  * actual number of running CPUs at any given time, but because of CPU
  42  * hotplug, we take care to use ncpus instead of using
  43  * num_online_cpus() after module initialization.
  44  */
  45 static int ncpus;
  46
  47 /* mutex lock used for synchronization while thread spawning */
  48 static DEFINE_MUTEX(ktio_spawn_lock);
  49
  50 static wait_queue_head_t *ktiowq;
  51 static struct ktstate *kts;
  52
  53 /* io completion queue */
  54 struct iocq_ktio {
  55         struct list_head head;
  56         spinlock_t lock;
  57 };
  58 static struct iocq_ktio *iocq;
  59
  60 static struct page *empty_page;
  61
  62 static struct sk_buff *
  63 new_skb(ulong len)
  64 {
  65         struct sk_buff *skb;
  66
  67         skb = alloc_skb(len + MAX_HEADER, GFP_ATOMIC);
  68         if (skb) {
  69                 skb_reserve(skb, MAX_HEADER);
  70                 skb_reset_mac_header(skb);
  71                 skb_reset_network_header(skb);
  72                 skb->protocol = __constant_htons(ETH_P_AOE);
  73                 skb_checksum_none_assert(skb);
  74         }
  75         return skb;
  76 }
  77
  78 static struct frame *
  79 getframe_deferred(struct aoedev *d, u32 tag)
  80 {
  81         struct list_head *head, *pos, *nx;
  82         struct frame *f;
  83
  84         head = &d->rexmitq;
  85         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
  86                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
  87                 if (f->tag == tag) {
  88                         list_del(pos);
  89                         return f;
  90                 }
  91         }
  92         return NULL;
  93 }
  94
  95 static struct frame *
  96 getframe(struct aoedev *d, u32 tag)
  97 {
  98         struct frame *f;
  99         struct list_head *head, *pos, *nx;
 100         u32 n;
 101
 102         n = tag % NFACTIVE;
 103         head = &d->factive[n];
 104         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 105                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 106                 if (f->tag == tag) {
 107                         list_del(pos);
 108                         return f;
 109                 }
 110         }
 111         return NULL;
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Leave the top bit clear so we have tagspace for userland.
 116  * The bottom 16 bits are the xmit tick for rexmit/rttavg processing.
 117  * This driver reserves tag -1 to mean "unused frame."
 118  */
 119 static int
 120 newtag(struct aoedev *d)
 121 {
 122         register ulong n;
 123
 124         n = jiffies & 0xffff;
 125         return n |= (++d->lasttag & 0x7fff) << 16;
 126 }
 127
 128 static u32
 129 aoehdr_atainit(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, struct aoe_hdr *h)
 130 {
 131         u32 host_tag = newtag(d);
 132
 133         memcpy(h->src, t->ifp->nd->dev_addr, sizeof h->src);
 134         memcpy(h->dst, t->addr, sizeof h->dst);
 135         h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
 136         h->verfl = AOE_HVER;
 137         h->major = cpu_to_be16(d->aoemajor);
 138         h->minor = d->aoeminor;
 139         h->cmd = AOECMD_ATA;
 140         h->tag = cpu_to_be32(host_tag);
 141
 142         return host_tag;
 143 }
 144
 145 static inline void
 146 put_lba(struct aoe_atahdr *ah, sector_t lba)
 147 {
 148         ah->lba0 = lba;
 149         ah->lba1 = lba >>= 8;
 150         ah->lba2 = lba >>= 8;
 151         ah->lba3 = lba >>= 8;
 152         ah->lba4 = lba >>= 8;
 153         ah->lba5 = lba >>= 8;
 154 }
 155
 156 static struct aoeif *
 157 ifrotate(struct aoetgt *t)
 158 {
 159         struct aoeif *ifp;
 160
 161         ifp = t->ifp;
 162         ifp++;
 163         if (ifp >= &t->ifs[NAOEIFS] || ifp->nd == NULL)
 164                 ifp = t->ifs;
 165         if (ifp->nd == NULL)
 166                 return NULL;
 167         return t->ifp = ifp;
 168 }
 169
 170 static void
 171 skb_pool_put(struct aoedev *d, struct sk_buff *skb)
 172 {
 173         __skb_queue_tail(&d->skbpool, skb);
 174 }
 175
 176 static struct sk_buff *
 177 skb_pool_get(struct aoedev *d)
 178 {
 179         struct sk_buff *skb = skb_peek(&d->skbpool);
 180
 181         if (skb && atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) == 1) {
 182                 __skb_unlink(skb, &d->skbpool);
 183                 return skb;
 184         }
 185         if (skb_queue_len(&d->skbpool) < NSKBPOOLMAX &&
 186             (skb = new_skb(ETH_ZLEN)))
 187                 return skb;
 188
 189         return NULL;
 190 }
 191
 192 void
 193 aoe_freetframe(struct frame *f)
 194 {
 195         struct aoetgt *t;
 196
 197         t = f->t;
 198         f->buf = NULL;
 199         memset(&f->iter, 0, sizeof(f->iter));
 200         f->r_skb = NULL;
 201         f->flags = 0;
 202         list_add(&f->head, &t->ffree);
 203 }
 204
 205 static struct frame *
 206 newtframe(struct aoedev *d, struct aoetgt *t)
 207 {
 208         struct frame *f;
 209         struct sk_buff *skb;
 210         struct list_head *pos;
 211
 212         if (list_empty(&t->ffree)) {
 213                 if (t->falloc >= NSKBPOOLMAX*2)
 214                         return NULL;
 215                 f = kcalloc(1, sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
 216                 if (f == NULL)
 217                         return NULL;
 218                 t->falloc++;
 219                 f->t = t;
 220         } else {
 221                 pos = t->ffree.next;
 222                 list_del(pos);
 223                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 224         }
 225
 226         skb = f->skb;
 227         if (skb == NULL) {
 228                 f->skb = skb = new_skb(ETH_ZLEN);
 229                 if (!skb) {
 230 bail:                   aoe_freetframe(f);
 231                         return NULL;
 232                 }
 233         }
 234
 235         if (atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) != 1) {
 236                 skb = skb_pool_get(d);
 237                 if (skb == NULL)
 238                         goto bail;
 239                 skb_pool_put(d, f->skb);
 240                 f->skb = skb;
 241         }
 242
 243         skb->truesize -= skb->data_len;
 244         skb_shinfo(skb)->nr_frags = skb->data_len = 0;
 245         skb_trim(skb, 0);
 246         return f;
 247 }
 248
 249 static struct frame *
 250 newframe(struct aoedev *d)
 251 {
 252         struct frame *f;
 253         struct aoetgt *t, **tt;
 254         int totout = 0;
 255         int use_tainted;
 256         int has_untainted;
 257
 258         if (!d->targets || !d->targets[0]) {
 259                 printk(KERN_ERR "aoe: NULL TARGETS!\n");
 260                 return NULL;
 261         }
 262         tt = d->tgt;    /* last used target */
 263         for (use_tainted = 0, has_untainted = 0;;) {
 264                 tt++;
 265                 if (tt >= &d->targets[d->ntargets] || !*tt)
 266                         tt = d->targets;
 267                 t = *tt;
 268                 if (!t->taint) {
 269                         has_untainted = 1;
 270                         totout += t->nout;
 271                 }
 272                 if (t->nout < t->maxout
 273                 && (use_tainted || !t->taint)
 274                 && t->ifp->nd) {
 275                         f = newtframe(d, t);
 276                         if (f) {
 277                                 ifrotate(t);
 278                                 d->tgt = tt;
 279                                 return f;
 280                         }
 281                 }
 282                 if (tt == d->tgt) {     /* we've looped and found nada */
 283                         if (!use_tainted && !has_untainted)
 284                                 use_tainted = 1;
 285                         else
 286                                 break;
 287                 }
 288         }
 289         if (totout == 0) {
 290                 d->kicked++;
 291                 d->flags |= DEVFL_KICKME;
 292         }
 293         return NULL;
 294 }
 295
 296 static void
 297 skb_fillup(struct sk_buff *skb, struct bio *bio, struct bvec_iter iter)
 298 {
 299         int frag = 0;
 300         struct bio_vec bv;
 301
 302         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, iter)
 303                 skb_fill_page_desc(skb, frag++, bv.bv_page,
 304                                    bv.bv_offset, bv.bv_len);
 305 }
 306
 307 static void
 308 fhash(struct frame *f)
 309 {
 310         struct aoedev *d = f->t->d;
 311         u32 n;
 312
 313         n = f->tag % NFACTIVE;
 314         list_add_tail(&f->head, &d->factive[n]);
 315 }
 316
 317 static void
 318 ata_rw_frameinit(struct frame *f)
 319 {
 320         struct aoetgt *t;
 321         struct aoe_hdr *h;
 322         struct aoe_atahdr *ah;
 323         struct sk_buff *skb;
 324         char writebit, extbit;
 325
 326         skb = f->skb;
 327         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
 328         ah = (struct aoe_atahdr *) (h + 1);
 329         skb_put(skb, sizeof(*h) + sizeof(*ah));
 330         memset(h, 0, skb->len);
 331
 332         writebit = 0x10;
 333         extbit = 0x4;
 334
 335         t = f->t;
 336         f->tag = aoehdr_atainit(t->d, t, h);
 337         fhash(f);
 338         t->nout++;
 339         f->waited = 0;
 340         f->waited_total = 0;
 341
 342         /* set up ata header */
 343         ah->scnt = f->iter.bi_size >> 9;
 344         put_lba(ah, f->iter.bi_sector);
 345         if (t->d->flags & DEVFL_EXT) {
 346                 ah->aflags |= AOEAFL_EXT;
 347         } else {
 348                 extbit = 0;
 349                 ah->lba3 &= 0x0f;
 350                 ah->lba3 |= 0xe0;       /* LBA bit + obsolete 0xa0 */
 351         }
 352         if (f->buf && bio_data_dir(f->buf->bio) == WRITE) {
 353                 skb_fillup(skb, f->buf->bio, f->iter);
 354                 ah->aflags |= AOEAFL_WRITE;
 355                 skb->len += f->iter.bi_size;
 356                 skb->data_len = f->iter.bi_size;
 357                 skb->truesize += f->iter.bi_size;
 358                 t->wpkts++;
 359         } else {
 360                 t->rpkts++;
 361                 writebit = 0;
 362         }
 363
 364         ah->cmdstat = ATA_CMD_PIO_READ | writebit | extbit;
 365         skb->dev = t->ifp->nd;
 366 }
 367
 368 static int
 369 aoecmd_ata_rw(struct aoedev *d)
 370 {
 371         struct frame *f;
 372         struct buf *buf;
 373         struct sk_buff *skb;
 374         struct sk_buff_head queue;
 375
 376         buf = nextbuf(d);
 377         if (buf == NULL)
 378                 return 0;
 379         f = newframe(d);
 380         if (f == NULL)
 381                 return 0;
 382
 383         /* initialize the headers & frame */
 384         f->buf = buf;
 385         f->iter = buf->iter;
 386         f->iter.bi_size = min_t(unsigned long,
 387                                 d->maxbcnt ?: DEFAULTBCNT,
 388                                 f->iter.bi_size);
 389         bio_advance_iter(buf->bio, &buf->iter, f->iter.bi_size);
 390
 391         if (!buf->iter.bi_size)
 392                 d->ip.buf = NULL;
 393
 394         /* mark all tracking fields and load out */
 395         buf->nframesout += 1;
 396
 397         ata_rw_frameinit(f);
 398
 399         skb = skb_clone(f->skb, GFP_ATOMIC);
 400         if (skb) {
 401                 do_gettimeofday(&f->sent);
 402                 f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
 403                 __skb_queue_head_init(&queue);
 404                 __skb_queue_tail(&queue, skb);
 405                 aoenet_xmit(&queue);
 406         }
 407         return 1;
 408 }
 409
 410 /* some callers cannot sleep, and they can call this function,
 411  * transmitting the packets later, when interrupts are on
 412  */
 413 static void
 414 aoecmd_cfg_pkts(ushort aoemajor, unsigned char aoeminor, struct sk_buff_head *queue)
 415 {
 416         struct aoe_hdr *h;
 417         struct aoe_cfghdr *ch;
 418         struct sk_buff *skb;
 419         struct net_device *ifp;
 420
 421         rcu_read_lock();
 422         for_each_netdev_rcu(&init_net, ifp) {
 423                 dev_hold(ifp);
 424                 if (!is_aoe_netif(ifp))
 425                         goto cont;
 426
 427                 skb = new_skb(sizeof *h + sizeof *ch);
 428                 if (skb == NULL) {
 429                         printk(KERN_INFO "aoe: skb alloc failure\n");
 430                         goto cont;
 431                 }
 432                 skb_put(skb, sizeof *h + sizeof *ch);
 433                 skb->dev = ifp;
 434                 __skb_queue_tail(queue, skb);
 435                 h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
 436                 memset(h, 0, sizeof *h + sizeof *ch);
 437
 438                 memset(h->dst, 0xff, sizeof h->dst);
 439                 memcpy(h->src, ifp->dev_addr, sizeof h->src);
 440                 h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
 441                 h->verfl = AOE_HVER;
 442                 h->major = cpu_to_be16(aoemajor);
 443                 h->minor = aoeminor;
 444                 h->cmd = AOECMD_CFG;
 445
 446 cont:
 447                 dev_put(ifp);
 448         }
 449         rcu_read_unlock();
 450 }
 451
 452 static void
 453 resend(struct aoedev *d, struct frame *f)
 454 {
 455         struct sk_buff *skb;
 456         struct sk_buff_head queue;
 457         struct aoe_hdr *h;
 458         struct aoetgt *t;
 459         char buf[128];
 460         u32 n;
 461
 462         t = f->t;
 463         n = newtag(d);
 464         skb = f->skb;
 465         if (ifrotate(t) == NULL) {
 466                 /* probably can't happen, but set it up to fail anyway */
 467                 pr_info("aoe: resend: no interfaces to rotate to.\n");
 468                 ktcomplete(f, NULL);
 469                 return;
 470         }
 471         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
 472
 473         if (!(f->flags & FFL_PROBE)) {
 474                 snprintf(buf, sizeof(buf),
 475                         "%15s e%ld.%d oldtag=%08x@%08lx newtag=%08x s=%pm d=%pm nout=%d\n",
 476                         "retransmit", d->aoemajor, d->aoeminor,
 477                         f->tag, jiffies, n,
 478                         h->src, h->dst, t->nout);
 479                 aoechr_error(buf);
 480         }
 481
 482         f->tag = n;
 483         fhash(f);
 484         h->tag = cpu_to_be32(n);
 485         memcpy(h->dst, t->addr, sizeof h->dst);
 486         memcpy(h->src, t->ifp->nd->dev_addr, sizeof h->src);
 487
 488         skb->dev = t->ifp->nd;
 489         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 490         if (skb == NULL)
 491                 return;
 492         do_gettimeofday(&f->sent);
 493         f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
 494         __skb_queue_head_init(&queue);
 495         __skb_queue_tail(&queue, skb);
 496         aoenet_xmit(&queue);
 497 }
 498
 499 static int
 500 tsince_hr(struct frame *f)
 501 {
 502         struct timeval now;
 503         int n;
 504
 505         do_gettimeofday(&now);
 506         n = now.tv_usec - f->sent.tv_usec;
 507         n += (now.tv_sec - f->sent.tv_sec) * USEC_PER_SEC;
 508
 509         if (n < 0)
 510                 n = -n;
 511
 512         /* For relatively long periods, use jiffies to avoid
 513          * discrepancies caused by updates to the system time.
 514          *
 515          * On system with HZ of 1000, 32-bits is over 49 days
 516          * worth of jiffies, or over 71 minutes worth of usecs.
 517          *
 518          * Jiffies overflow is handled by subtraction of unsigned ints:
 519          * (gdb) print (unsigned) 2 - (unsigned) 0xfffffffe
 520          * $3 = 4
 521          * (gdb)
 522          */
 523         if (n > USEC_PER_SEC / 4) {
 524                 n = ((u32) jiffies) - f->sent_jiffs;
 525                 n *= USEC_PER_SEC / HZ;
 526         }
 527
 528         return n;
 529 }
 530
 531 static int
 532 tsince(u32 tag)
 533 {
 534         int n;
 535
 536         n = jiffies & 0xffff;
 537         n -= tag & 0xffff;
 538         if (n < 0)
 539                 n += 1<<16;
 540         return jiffies_to_usecs(n + 1);
 541 }
 542
 543 static struct aoeif *
 544 getif(struct aoetgt *t, struct net_device *nd)
 545 {
 546         struct aoeif *p, *e;
 547
 548         p = t->ifs;
 549         e = p + NAOEIFS;
 550         for (; p < e; p++)
 551                 if (p->nd == nd)
 552                         return p;
 553         return NULL;
 554 }
 555
 556 static void
 557 ejectif(struct aoetgt *t, struct aoeif *ifp)
 558 {
 559         struct aoeif *e;
 560         struct net_device *nd;
 561         ulong n;
 562
 563         nd = ifp->nd;
 564         e = t->ifs + NAOEIFS - 1;
 565         n = (e - ifp) * sizeof *ifp;
 566         memmove(ifp, ifp+1, n);
 567         e->nd = NULL;
 568         dev_put(nd);
 569 }
 570
 571 static struct frame *
 572 reassign_frame(struct frame *f)
 573 {
 574         struct frame *nf;
 575         struct sk_buff *skb;
 576
 577         nf = newframe(f->t->d);
 578         if (!nf)
 579                 return NULL;
 580         if (nf->t == f->t) {
 581                 aoe_freetframe(nf);
 582                 return NULL;
 583         }
 584
 585         skb = nf->skb;
 586         nf->skb = f->skb;
 587         nf->buf = f->buf;
 588         nf->iter = f->iter;
 589         nf->waited = 0;
 590         nf->waited_total = f->waited_total;
 591         nf->sent = f->sent;
 592         nf->sent_jiffs = f->sent_jiffs;
 593         f->skb = skb;
 594
 595         return nf;
 596 }
 597
 598 static void
 599 probe(struct aoetgt *t)
 600 {
 601         struct aoedev *d;
 602         struct frame *f;
 603         struct sk_buff *skb;
 604         struct sk_buff_head queue;
 605         size_t n, m;
 606         int frag;
 607
 608         d = t->d;
 609         f = newtframe(d, t);
 610         if (!f) {
 611                 pr_err("%s %pm for e%ld.%d: %s\n",
 612                         "aoe: cannot probe remote address",
 613                         t->addr,
 614                         (long) d->aoemajor, d->aoeminor,
 615                         "no frame available");
 616                 return;
 617         }
 618         f->flags |= FFL_PROBE;
 619         ifrotate(t);
 620         f->iter.bi_size = t->d->maxbcnt ? t->d->maxbcnt : DEFAULTBCNT;
 621         ata_rw_frameinit(f);
 622         skb = f->skb;
 623         for (frag = 0, n = f->iter.bi_size; n > 0; ++frag, n -= m) {
 624                 if (n < PAGE_SIZE)
 625                         m = n;
 626                 else
 627                         m = PAGE_SIZE;
 628                 skb_fill_page_desc(skb, frag, empty_page, 0, m);
 629         }
 630         skb->len += f->iter.bi_size;
 631         skb->data_len = f->iter.bi_size;
 632         skb->truesize += f->iter.bi_size;
 633
 634         skb = skb_clone(f->skb, GFP_ATOMIC);
 635         if (skb) {
 636                 do_gettimeofday(&f->sent);
 637                 f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
 638                 __skb_queue_head_init(&queue);
 639                 __skb_queue_tail(&queue, skb);
 640                 aoenet_xmit(&queue);
 641         }
 642 }
 643
 644 static long
 645 rto(struct aoedev *d)
 646 {
 647         long t;
 648
 649         t = 2 * d->rttavg >> RTTSCALE;
 650         t += 8 * d->rttdev >> RTTDSCALE;
 651         if (t == 0)
 652                 t = 1;
 653
 654         return t;
 655 }
 656
 657 static void
 658 rexmit_deferred(struct aoedev *d)
 659 {
 660         struct aoetgt *t;
 661         struct frame *f;
 662         struct frame *nf;
 663         struct list_head *pos, *nx, *head;
 664         int since;
 665         int untainted;
 666
 667         count_targets(d, &untainted);
 668
 669         head = &d->rexmitq;
 670         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 671                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 672                 t = f->t;
 673                 if (t->taint) {
 674                         if (!(f->flags & FFL_PROBE)) {
 675                                 nf = reassign_frame(f);
 676                                 if (nf) {
 677                                         if (t->nout_probes == 0
 678                                         && untainted > 0) {
 679                                                 probe(t);
 680                                                 t->nout_probes++;
 681                                         }
 682                                         list_replace(&f->head, &nf->head);
 683                                         pos = &nf->head;
 684                                         aoe_freetframe(f);
 685                                         f = nf;
 686                                         t = f->t;
 687                                 }
 688                         } else if (untainted < 1) {
 689                                 /* don't probe w/o other untainted aoetgts */
 690                                 goto stop_probe;
 691                         } else if (tsince_hr(f) < t->taint * rto(d)) {
 692                                 /* reprobe slowly when taint is high */
 693                                 continue;
 694                         }
 695                 } else if (f->flags & FFL_PROBE) {
 696 stop_probe:             /* don't probe untainted aoetgts */
 697                         list_del(pos);
 698                         aoe_freetframe(f);
 699                         /* leaving d->kicked, because this is routine */
 700                         f->t->d->flags |= DEVFL_KICKME;
 701                         continue;
 702                 }
 703                 if (t->nout >= t->maxout)
 704                         continue;
 705                 list_del(pos);
 706                 t->nout++;
 707                 if (f->flags & FFL_PROBE)
 708                         t->nout_probes++;
 709                 since = tsince_hr(f);
 710                 f->waited += since;
 711                 f->waited_total += since;
 712                 resend(d, f);
 713         }
 714 }
 715
 716 /* An aoetgt accumulates demerits quickly, and successful
 717  * probing redeems the aoetgt slowly.
 718  */
 719 static void
 720 scorn(struct aoetgt *t)
 721 {
 722         int n;
 723
 724         n = t->taint++;
 725         t->taint += t->taint * 2;
 726         if (n > t->taint)
 727                 t->taint = n;
 728         if (t->taint > MAX_TAINT)
 729                 t->taint = MAX_TAINT;
 730 }
 731
 732 static int
 733 count_targets(struct aoedev *d, int *untainted)
 734 {
 735         int i, good;
 736
 737         for (i = good = 0; i < d->ntargets && d->targets[i]; ++i)
 738                 if (d->targets[i]->taint == 0)
 739                         good++;
 740
 741         if (untainted)
 742                 *untainted = good;
 743         return i;
 744 }
 745
 746 static void
 747 rexmit_timer(ulong vp)
 748 {
 749         struct aoedev *d;
 750         struct aoetgt *t;
 751         struct aoeif *ifp;
 752         struct frame *f;
 753         struct list_head *head, *pos, *nx;
 754         LIST_HEAD(flist);
 755         register long timeout;
 756         ulong flags, n;
 757         int i;
 758         int utgts;      /* number of aoetgt descriptors (not slots) */
 759         int since;
 760
 761         d = (struct aoedev *) vp;
 762
 763         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 764
 765         /* timeout based on observed timings and variations */
 766         timeout = rto(d);
 767
 768         utgts = count_targets(d, NULL);
 769
 770         if (d->flags & DEVFL_TKILL) {
 771                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 772                 return;
 773         }
 774
 775         /* collect all frames to rexmit into flist */
 776         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++) {
 777                 head = &d->factive[i];
 778                 list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 779                         f = list_entry(pos, struct frame, head);
 780                         if (tsince_hr(f) < timeout)
 781                                 break;  /* end of expired frames */
 782                         /* move to flist for later processing */
 783                         list_move_tail(pos, &flist);
 784                 }
 785         }
 786
 787         /* process expired frames */
 788         while (!list_empty(&flist)) {
 789                 pos = flist.next;
 790                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 791                 since = tsince_hr(f);
 792                 n = f->waited_total + since;
 793                 n /= USEC_PER_SEC;
 794                 if (aoe_deadsecs
 795                 && n > aoe_deadsecs
 796                 && !(f->flags & FFL_PROBE)) {
 797                         /* Waited too long.  Device failure.
 798                          * Hang all frames on first hash bucket for downdev
 799                          * to clean up.
 800                          */
 801                         list_splice(&flist, &d->factive[0]);
 802                         aoedev_downdev(d);
 803                         goto out;
 804                 }
 805
 806                 t = f->t;
 807                 n = f->waited + since;
 808                 n /= USEC_PER_SEC;
 809                 if (aoe_deadsecs && utgts > 0
 810                 && (n > aoe_deadsecs / utgts || n > HARD_SCORN_SECS))
 811                         scorn(t); /* avoid this target */
 812
 813                 if (t->maxout != 1) {
 814                         t->ssthresh = t->maxout / 2;
 815                         t->maxout = 1;
 816                 }
 817
 818                 if (f->flags & FFL_PROBE) {
 819                         t->nout_probes--;
 820                 } else {
 821                         ifp = getif(t, f->skb->dev);
 822                         if (ifp && ++ifp->lost > (t->nframes << 1)
 823                         && (ifp != t->ifs || t->ifs[1].nd)) {
 824                                 ejectif(t, ifp);
 825                                 ifp = NULL;
 826                         }
 827                 }
 828                 list_move_tail(pos, &d->rexmitq);
 829                 t->nout--;
 830         }
 831         rexmit_deferred(d);
 832
 833 out:
 834         if ((d->flags & DEVFL_KICKME) && d->blkq) {
 835                 d->flags &= ~DEVFL_KICKME;
 836                 d->blkq->request_fn(d->blkq);
 837         }
 838
 839         d->timer.expires = jiffies + TIMERTICK;
 840         add_timer(&d->timer);
 841
 842         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 843 }
 844
 845 static unsigned long
 846 rqbiocnt(struct request *r)
 847 {
 848         struct bio *bio;
 849         unsigned long n = 0;
 850
 851         __rq_for_each_bio(bio, r)
 852                 n++;
 853         return n;
 854 }
 855
 856 /* This can be removed if we are certain that no users of the block
 857  * layer will ever use zero-count pages in bios.  Otherwise we have to
 858  * protect against the put_page sometimes done by the network layer.
 859  *
 860  * See http://oss.sgi.com/archives/xfs/2007-01/msg00594.html for
 861  * discussion.
 862  *
 863  * We cannot use get_page in the workaround, because it insists on a
 864  * positive page count as a precondition.  So we use _refcount directly.
 865  */
 866 static void
 867 bio_pageinc(struct bio *bio)
 868 {
 869         struct bio_vec bv;
 870         struct page *page;
 871         struct bvec_iter iter;
 872
 873         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
 874                 /* Non-zero page count for non-head members of
 875                  * compound pages is no longer allowed by the kernel.
 876                  */
 877                 page = compound_head(bv.bv_page);
 878                 page_ref_inc(page);
 879         }
 880 }
 881
 882 static void
 883 bio_pagedec(struct bio *bio)
 884 {
 885         struct page *page;
 886         struct bio_vec bv;
 887         struct bvec_iter iter;
 888
 889         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
 890                 page = compound_head(bv.bv_page);
 891                 page_ref_dec(page);
 892         }
 893 }
 894
 895 static void
 896 bufinit(struct buf *buf, struct request *rq, struct bio *bio)
 897 {
 898         memset(buf, 0, sizeof(*buf));
 899         buf->rq = rq;
 900         buf->bio = bio;
 901         buf->iter = bio->bi_iter;
 902         bio_pageinc(bio);
 903 }
 904
 905 static struct buf *
 906 nextbuf(struct aoedev *d)
 907 {
 908         struct request *rq;
 909         struct request_queue *q;
 910         struct buf *buf;
 911         struct bio *bio;
 912
 913         q = d->blkq;
 914         if (q == NULL)
 915                 return NULL;    /* initializing */
 916         if (d->ip.buf)
 917                 return d->ip.buf;
 918         rq = d->ip.rq;
 919         if (rq == NULL) {
 920                 rq = blk_peek_request(q);
 921                 if (rq == NULL)
 922                         return NULL;
 923                 blk_start_request(rq);
 924                 d->ip.rq = rq;
 925                 d->ip.nxbio = rq->bio;
 926                 rq->special = (void *) rqbiocnt(rq);
 927         }
 928         buf = mempool_alloc(d->bufpool, GFP_ATOMIC);
 929         if (buf == NULL) {
 930                 pr_err("aoe: nextbuf: unable to mempool_alloc!\n");
 931                 return NULL;
 932         }
 933         bio = d->ip.nxbio;
 934         bufinit(buf, rq, bio);
 935         bio = bio->bi_next;
 936         d->ip.nxbio = bio;
 937         if (bio == NULL)
 938                 d->ip.rq = NULL;
 939         return d->ip.buf = buf;
 940 }
 941
 942 /* enters with d->lock held */
 943 void
 944 aoecmd_work(struct aoedev *d)
 945 {
 946         rexmit_deferred(d);
 947         while (aoecmd_ata_rw(d))
 948                 ;
 949 }
 950
 951 /* this function performs work that has been deferred until sleeping is OK
 952  */
 953 void
 954 aoecmd_sleepwork(struct work_struct *work)
 955 {
 956         struct aoedev *d = container_of(work, struct aoedev, work);
 957         struct block_device *bd;
 958         u64 ssize;
 959
 960         if (d->flags & DEVFL_GDALLOC)
 961                 aoeblk_gdalloc(d);
 962
 963         if (d->flags & DEVFL_NEWSIZE) {
 964                 ssize = get_capacity(d->gd);
 965                 bd = bdget_disk(d->gd, 0);
 966                 if (bd) {
 967                         inode_lock(bd->bd_inode);
 968                         i_size_write(bd->bd_inode, (loff_t)ssize<<9);
 969                         inode_unlock(bd->bd_inode);
 970                         bdput(bd);
 971                 }
 972                 spin_lock_irq(&d->lock);
 973                 d->flags |= DEVFL_UP;
 974                 d->flags &= ~DEVFL_NEWSIZE;
 975                 spin_unlock_irq(&d->lock);
 976         }
 977 }
 978
 979 static void
 980 ata_ident_fixstring(u16 *id, int ns)
 981 {
 982         u16 s;
 983
 984         while (ns-- > 0) {
 985                 s = *id;
 986                 *id++ = s >> 8 | s << 8;
 987         }
 988 }
 989
 990 static void
 991 ataid_complete(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, unsigned char *id)
 992 {
 993         u64 ssize;
 994         u16 n;
 995
 996         /* word 83: command set supported */
 997         n = get_unaligned_le16(&id[83 << 1]);
 998
 999         /* word 86: command set/feature enabled */
1000         n |= get_unaligned_le16(&id[86 << 1]);
1001
1002         if (n & (1<<10)) {      /* bit 10: LBA 48 */
1003                 d->flags |= DEVFL_EXT;
1004
1005                 /* word 100: number lba48 sectors */
1006                 ssize = get_unaligned_le64(&id[100 << 1]);
1007
1008                 /* set as in ide-disk.c:init_idedisk_capacity */
1009                 d->geo.cylinders = ssize;
1010                 d->geo.cylinders /= (255 * 63);
1011                 d->geo.heads = 255;
1012                 d->geo.sectors = 63;
1013         } else {
1014                 d->flags &= ~DEVFL_EXT;
1015
1016                 /* number lba28 sectors */
1017                 ssize = get_unaligned_le32(&id[60 << 1]);
1018
1019                 /* NOTE: obsolete in ATA 6 */
1020                 d->geo.cylinders = get_unaligned_le16(&id[54 << 1]);
1021                 d->geo.heads = get_unaligned_le16(&id[55 << 1]);
1022                 d->geo.sectors = get_unaligned_le16(&id[56 << 1]);
1023         }
1024
1025         ata_ident_fixstring((u16 *) &id[10<<1], 10);    /* serial */
1026         ata_ident_fixstring((u16 *) &id[23<<1], 4);     /* firmware */
1027         ata_ident_fixstring((u16 *) &id[27<<1], 20);    /* model */
1028         memcpy(d->ident, id, sizeof(d->ident));
1029
1030         if (d->ssize != ssize)
1031                 printk(KERN_INFO
1032                         "aoe: %pm e%ld.%d v%04x has %llu sectors\n",
1033                         t->addr,
1034                         d->aoemajor, d->aoeminor,
1035                         d->fw_ver, (long long)ssize);
1036         d->ssize = ssize;
1037         d->geo.start = 0;
1038         if (d->flags & (DEVFL_GDALLOC|DEVFL_NEWSIZE))
1039                 return;
1040         if (d->gd != NULL) {
1041                 set_capacity(d->gd, ssize);
1042                 d->flags |= DEVFL_NEWSIZE;
1043         } else
1044                 d->flags |= DEVFL_GDALLOC;
1045         schedule_work(&d->work);
1046 }
1047
1048 static void
1049 calc_rttavg(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, int rtt)
1050 {
1051         register long n;
1052
1053         n = rtt;
1054
1055         /* cf. Congestion Avoidance and Control, Jacobson & Karels, 1988 */
1056         n -= d->rttavg >> RTTSCALE;
1057         d->rttavg += n;
1058         if (n < 0)
1059                 n = -n;
1060         n -= d->rttdev >> RTTDSCALE;
1061         d->rttdev += n;
1062
1063         if (!t || t->maxout >= t->nframes)
1064                 return;
1065         if (t->maxout < t->ssthresh)
1066                 t->maxout += 1;
1067         else if (t->nout == t->maxout && t->next_cwnd-- == 0) {
1068                 t->maxout += 1;
1069                 t->next_cwnd = t->maxout;
1070         }
1071 }
1072
1073 static struct aoetgt *
1074 gettgt(struct aoedev *d, char *addr)
1075 {
1076         struct aoetgt **t, **e;
1077
1078         t = d->targets;
1079         e = t + d->ntargets;
1080         for (; t < e && *t; t++)
1081                 if (memcmp((*t)->addr, addr, sizeof((*t)->addr)) == 0)
1082                         return *t;
1083         return NULL;
1084 }
1085
1086 static void
1087 bvcpy(struct sk_buff *skb, struct bio *bio, struct bvec_iter iter, long cnt)
1088 {
1089         int soff = 0;
1090         struct bio_vec bv;
1091
1092         iter.bi_size = cnt;
1093
1094         __bio_for_each_segment(bv, bio, iter, iter) {
1095                 char *p = page_address(bv.bv_page) + bv.bv_offset;
1096                 skb_copy_bits(skb, soff, p, bv.bv_len);
1097                 soff += bv.bv_len;
1098         }
1099 }
1100
1101 void
1102 aoe_end_request(struct aoedev *d, struct request *rq, int fastfail)
1103 {
1104         struct bio *bio;
1105         int bok;
1106         struct request_queue *q;
1107
1108         q = d->blkq;
1109         if (rq == d->ip.rq)
1110                 d->ip.rq = NULL;
1111         do {
1112                 bio = rq->bio;
1113                 bok = !fastfail && !bio->bi_error;
1114         } while (__blk_end_request(rq, bok ? 0 : -EIO, bio->bi_iter.bi_size));
1115
1116         /* cf. http://lkml.org/lkml/2006/10/31/28 */
1117         if (!fastfail)
1118                 __blk_run_queue(q);
1119 }
1120
1121 static void
1122 aoe_end_buf(struct aoedev *d, struct buf *buf)
1123 {
1124         struct request *rq;
1125         unsigned long n;
1126
1127         if (buf == d->ip.buf)
1128                 d->ip.buf = NULL;
1129         rq = buf->rq;
1130         bio_pagedec(buf->bio);
1131         mempool_free(buf, d->bufpool);
1132         n = (unsigned long) rq->special;
1133         rq->special = (void *) --n;
1134         if (n == 0)
1135                 aoe_end_request(d, rq, 0);
1136 }
1137
1138 static void
1139 ktiocomplete(struct frame *f)
1140 {
1141         struct aoe_hdr *hin, *hout;
1142         struct aoe_atahdr *ahin, *ahout;
1143         struct buf *buf;
1144         struct sk_buff *skb;
1145         struct aoetgt *t;
1146         struct aoeif *ifp;
1147         struct aoedev *d;
1148         long n;
1149         int untainted;
1150
1151         if (f == NULL)
1152                 return;
1153
1154         t = f->t;
1155         d = t->d;
1156         skb = f->r_skb;
1157         buf = f->buf;
1158         if (f->flags & FFL_PROBE)
1159                 goto out;
1160         if (!skb)               /* just fail the buf. */
1161                 goto noskb;
1162
1163         hout = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(f->skb);
1164         ahout = (struct aoe_atahdr *) (hout+1);
1165
1166         hin = (struct aoe_hdr *) skb->data;
1167         skb_pull(skb, sizeof(*hin));
1168         ahin = (struct aoe_atahdr *) skb->data;
1169         skb_pull(skb, sizeof(*ahin));
1170         if (ahin->cmdstat & 0xa9) {     /* these bits cleared on success */
1171                 pr_err("aoe: ata error cmd=%2.2Xh stat=%2.2Xh from e%ld.%d\n",
1172                         ahout->cmdstat, ahin->cmdstat,
1173                         d->aoemajor, d->aoeminor);
1174 noskb:          if (buf)
1175                         buf->bio->bi_error = -EIO;
1176                 goto out;
1177         }
1178
1179         n = ahout->scnt << 9;
1180         switch (ahout->cmdstat) {
1181         case ATA_CMD_PIO_READ:
1182         case ATA_CMD_PIO_READ_EXT:
1183                 if (skb->len < n) {
1184                         pr_err("%s e%ld.%d.  skb->len=%d need=%ld\n",
1185                                 "aoe: runt data size in read from",
1186                                 (long) d->aoemajor, d->aoeminor,
1187                                skb->len, n);
1188                         buf->bio->bi_error = -EIO;
1189                         break;
1190                 }
1191                 if (n > f->iter.bi_size) {
1192                         pr_err_ratelimited("%s e%ld.%d.  bytes=%ld need=%u\n",
1193                                 "aoe: too-large data size in read from",
1194                                 (long) d->aoemajor, d->aoeminor,
1195                                 n, f->iter.bi_size);
1196                         buf->bio->bi_error = -EIO;
1197                         break;
1198                 }
1199                 bvcpy(skb, f->buf->bio, f->iter, n);
1200         case ATA_CMD_PIO_WRITE:
1201         case ATA_CMD_PIO_WRITE_EXT:
1202                 spin_lock_irq(&d->lock);
1203                 ifp = getif(t, skb->dev);
1204                 if (ifp)
1205                         ifp->lost = 0;
1206                 spin_unlock_irq(&d->lock);
1207                 break;
1208         case ATA_CMD_ID_ATA:
1209                 if (skb->len < 512) {
1210                         pr_info("%s e%ld.%d.  skb->len=%d need=512\n",
1211                                 "aoe: runt data size in ataid from",
1212                                 (long) d->aoemajor, d->aoeminor,
1213                                 skb->len);
1214                         break;
1215                 }
1216                 if (skb_linearize(skb))
1217                         break;
1218                 spin_lock_irq(&d->lock);
1219                 ataid_complete(d, t, skb->data);
1220                 spin_unlock_irq(&d->lock);
1221                 break;
1222         default:
1223                 pr_info("aoe: unrecognized ata command %2.2Xh for %d.%d\n",
1224                         ahout->cmdstat,
1225                         be16_to_cpu(get_unaligned(&hin->major)),
1226                         hin->minor);
1227         }
1228 out:
1229         spin_lock_irq(&d->lock);
1230         if (t->taint > 0
1231         && --t->taint > 0
1232         && t->nout_probes == 0) {
1233                 count_targets(d, &untainted);
1234                 if (untainted > 0) {
1235                         probe(t);
1236                         t->nout_probes++;
1237                 }
1238         }
1239
1240         aoe_freetframe(f);
1241
1242         if (buf && --buf->nframesout == 0 && buf->iter.bi_size == 0)
1243                 aoe_end_buf(d, buf);
1244
1245         spin_unlock_irq(&d->lock);
1246         aoedev_put(d);
1247         dev_kfree_skb(skb);
1248 }
1249
1250 /* Enters with iocq.lock held.
1251  * Returns true iff responses needing processing remain.
1252  */
1253 static int
1254 ktio(int id)
1255 {
1256         struct frame *f;
1257         struct list_head *pos;
1258         int i;
1259         int actual_id;
1260
1261         for (i = 0; ; ++i) {
1262                 if (i == MAXIOC)
1263                         return 1;
1264                 if (list_empty(&iocq[id].head))
1265                         return 0;
1266                 pos = iocq[id].head.next;
1267                 list_del(pos);
1268                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
1269                 spin_unlock_irq(&iocq[id].lock);
1270                 ktiocomplete(f);
1271
1272                 /* Figure out if extra threads are required. */
1273                 actual_id = f->t->d->aoeminor % ncpus;
1274
1275                 if (!kts[actual_id].active) {
1276                         BUG_ON(id != 0);
1277                         mutex_lock(&ktio_spawn_lock);
1278                         if (!kts[actual_id].active
1279                                 && aoe_ktstart(&kts[actual_id]) == 0)
1280                                 kts[actual_id].active = 1;
1281                         mutex_unlock(&ktio_spawn_lock);
1282                 }
1283                 spin_lock_irq(&iocq[id].lock);
1284         }
1285 }
1286
1287 static int
1288 kthread(void *vp)
1289 {
1290         struct ktstate *k;
1291         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1292         int more;
1293
1294         k = vp;
1295         current->flags |= PF_NOFREEZE;
1296         set_user_nice(current, -10);
1297         complete(&k->rendez);   /* tell spawner we're running */
1298         do {
1299                 spin_lock_irq(k->lock);
1300                 more = k->fn(k->id);
1301                 if (!more) {
1302                         add_wait_queue(k->waitq, &wait);
1303                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1304                 }
1305                 spin_unlock_irq(k->lock);
1306                 if (!more) {
1307                         schedule();
1308                         remove_wait_queue(k->waitq, &wait);
1309                 } else
1310                         cond_resched();
1311         } while (!kthread_should_stop());
1312         complete(&k->rendez);   /* tell spawner we're stopping */
1313         return 0;
1314 }
1315
1316 void
1317 aoe_ktstop(struct ktstate *k)
1318 {
1319         kthread_stop(k->task);
1320         wait_for_completion(&k->rendez);
1321 }
1322
1323 int
1324 aoe_ktstart(struct ktstate *k)
1325 {
1326         struct task_struct *task;
1327
1328         init_completion(&k->rendez);
1329         task = kthread_run(kthread, k, "%s", k->name);
1330         if (task == NULL || IS_ERR(task))
1331                 return -ENOMEM;
1332         k->task = task;
1333         wait_for_completion(&k->rendez); /* allow kthread to start */
1334         init_completion(&k->rendez);    /* for waiting for exit later */
1335         return 0;
1336 }
1337
1338 /* pass it off to kthreads for processing */
1339 static void
1340 ktcomplete(struct frame *f, struct sk_buff *skb)
1341 {
1342         int id;
1343         ulong flags;
1344
1345         f->r_skb = skb;
1346         id = f->t->d->aoeminor % ncpus;
1347         spin_lock_irqsave(&iocq[id].lock, flags);
1348         if (!kts[id].active) {
1349                 spin_unlock_irqrestore(&iocq[id].lock, flags);
1350                 /* The thread with id has not been spawned yet,
1351                  * so delegate the work to the main thread and
1352                  * try spawning a new thread.
1353                  */
1354                 id = 0;
1355                 spin_lock_irqsave(&iocq[id].lock, flags);
1356         }
1357         list_add_tail(&f->head, &iocq[id].head);
1358         spin_unlock_irqrestore(&iocq[id].lock, flags);
1359         wake_up(&ktiowq[id]);
1360 }
1361
1362 struct sk_buff *
1363 aoecmd_ata_rsp(struct sk_buff *skb)
1364 {
1365         struct aoedev *d;
1366         struct aoe_hdr *h;
1367         struct frame *f;
1368         u32 n;
1369         ulong flags;
1370         char ebuf[128];
1371         u16 aoemajor;
1372
1373         h = (struct aoe_hdr *) skb->data;
1374         aoemajor = be16_to_cpu(get_unaligned(&h->major));
1375         d = aoedev_by_aoeaddr(aoemajor, h->minor, 0);
1376         if (d == NULL) {
1377                 snprintf(ebuf, sizeof ebuf, "aoecmd_ata_rsp: ata response "
1378                         "for unknown device %d.%d\n",
1379                         aoemajor, h->minor);
1380                 aoechr_error(ebuf);
1381                 return skb;
1382         }
1383
1384         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1385
1386         n = be32_to_cpu(get_unaligned(&h->tag));
1387         f = getframe(d, n);
1388         if (f) {
1389                 calc_rttavg(d, f->t, tsince_hr(f));
1390                 f->t->nout--;
1391                 if (f->flags & FFL_PROBE)
1392                         f->t->nout_probes--;
1393         } else {
1394                 f = getframe_deferred(d, n);
1395                 if (f) {
1396                         calc_rttavg(d, NULL, tsince_hr(f));
1397                 } else {
1398                         calc_rttavg(d, NULL, tsince(n));
1399                         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1400                         aoedev_put(d);
1401                         snprintf(ebuf, sizeof(ebuf),
1402                                  "%15s e%d.%d    tag=%08x@%08lx s=%pm d=%pm\n",
1403                                  "unexpected rsp",
1404                                  get_unaligned_be16(&h->major),
1405                                  h->minor,
1406                                  get_unaligned_be32(&h->tag),
1407                                  jiffies,
1408                                  h->src,
1409                                  h->dst);
1410                         aoechr_error(ebuf);
1411                         return skb;
1412                 }
1413         }
1414         aoecmd_work(d);
1415
1416         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1417
1418         ktcomplete(f, skb);
1419
1420         /*
1421          * Note here that we do not perform an aoedev_put, as we are
1422          * leaving this reference for the ktio to release.
1423          */
1424         return NULL;
1425 }
1426
1427 void
1428 aoecmd_cfg(ushort aoemajor, unsigned char aoeminor)
1429 {
1430         struct sk_buff_head queue;
1431
1432         __skb_queue_head_init(&queue);
1433         aoecmd_cfg_pkts(aoemajor, aoeminor, &queue);
1434         aoenet_xmit(&queue);
1435 }
1436
1437 struct sk_buff *
1438 aoecmd_ata_id(struct aoedev *d)
1439 {
1440         struct aoe_hdr *h;
1441         struct aoe_atahdr *ah;
1442         struct frame *f;
1443         struct sk_buff *skb;
1444         struct aoetgt *t;
1445
1446         f = newframe(d);
1447         if (f == NULL)
1448                 return NULL;
1449
1450         t = *d->tgt;
1451
1452         /* initialize the headers & frame */
1453         skb = f->skb;
1454         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
1455         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
1456         skb_put(skb, sizeof *h + sizeof *ah);
1457         memset(h, 0, skb->len);
1458         f->tag = aoehdr_atainit(d, t, h);
1459         fhash(f);
1460         t->nout++;
1461         f->waited = 0;
1462         f->waited_total = 0;
1463
1464         /* set up ata header */
1465         ah->scnt = 1;
1466         ah->cmdstat = ATA_CMD_ID_ATA;
1467         ah->lba3 = 0xa0;
1468
1469         skb->dev = t->ifp->nd;
1470
1471         d->rttavg = RTTAVG_INIT;
1472         d->rttdev = RTTDEV_INIT;
1473         d->timer.function = rexmit_timer;
1474
1475         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1476         if (skb) {
1477                 do_gettimeofday(&f->sent);
1478                 f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
1479         }
1480
1481         return skb;
1482 }
1483
1484 static struct aoetgt **
1485 grow_targets(struct aoedev *d)
1486 {
1487         ulong oldn, newn;
1488         struct aoetgt **tt;
1489
1490         oldn = d->ntargets;
1491         newn = oldn * 2;
1492         tt = kcalloc(newn, sizeof(*d->targets), GFP_ATOMIC);
1493         if (!tt)
1494                 return NULL;
1495         memmove(tt, d->targets, sizeof(*d->targets) * oldn);
1496         d->tgt = tt + (d->tgt - d->targets);
1497         kfree(d->targets);
1498         d->targets = tt;
1499         d->ntargets = newn;
1500
1501         return &d->targets[oldn];
1502 }
1503
1504 static struct aoetgt *
1505 addtgt(struct aoedev *d, char *addr, ulong nframes)
1506 {
1507         struct aoetgt *t, **tt, **te;
1508
1509         tt = d->targets;
1510         te = tt + d->ntargets;
1511         for (; tt < te && *tt; tt++)
1512                 ;
1513
1514         if (tt == te) {
1515                 tt = grow_targets(d);
1516                 if (!tt)
1517                         goto nomem;
1518         }
1519         t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_ATOMIC);
1520         if (!t)
1521                 goto nomem;
1522         t->nframes = nframes;
1523         t->d = d;
1524         memcpy(t->addr, addr, sizeof t->addr);
1525         t->ifp = t->ifs;
1526         aoecmd_wreset(t);
1527         t->maxout = t->nframes / 2;
1528         INIT_LIST_HEAD(&t->ffree);
1529         return *tt = t;
1530
1531  nomem:
1532         pr_info("aoe: cannot allocate memory to add target\n");
1533         return NULL;
1534 }
1535
1536 static void
1537 setdbcnt(struct aoedev *d)
1538 {
1539         struct aoetgt **t, **e;
1540         int bcnt = 0;
1541
1542         t = d->targets;
1543         e = t + d->ntargets;
1544         for (; t < e && *t; t++)
1545                 if (bcnt == 0 || bcnt > (*t)->minbcnt)
1546                         bcnt = (*t)->minbcnt;
1547         if (bcnt != d->maxbcnt) {
1548                 d->maxbcnt = bcnt;
1549                 pr_info("aoe: e%ld.%d: setting %d byte data frames\n",
1550                         d->aoemajor, d->aoeminor, bcnt);
1551         }
1552 }
1553
1554 static void
1555 setifbcnt(struct aoetgt *t, struct net_device *nd, int bcnt)
1556 {
1557         struct aoedev *d;
1558         struct aoeif *p, *e;
1559         int minbcnt;
1560
1561         d = t->d;
1562         minbcnt = bcnt;
1563         p = t->ifs;
1564         e = p + NAOEIFS;
1565         for (; p < e; p++) {
1566                 if (p->nd == NULL)
1567                         break;          /* end of the valid interfaces */
1568                 if (p->nd == nd) {
1569                         p->bcnt = bcnt; /* we're updating */
1570                         nd = NULL;
1571                 } else if (minbcnt > p->bcnt)
1572                         minbcnt = p->bcnt; /* find the min interface */
1573         }
1574         if (nd) {
1575                 if (p == e) {
1576                         pr_err("aoe: device setifbcnt failure; too many interfaces.\n");
1577                         return;
1578                 }
1579                 dev_hold(nd);
1580                 p->nd = nd;
1581                 p->bcnt = bcnt;
1582         }
1583         t->minbcnt = minbcnt;
1584         setdbcnt(d);
1585 }
1586
1587 void
1588 aoecmd_cfg_rsp(struct sk_buff *skb)
1589 {
1590         struct aoedev *d;
1591         struct aoe_hdr *h;
1592         struct aoe_cfghdr *ch;
1593         struct aoetgt *t;
1594         ulong flags, aoemajor;
1595         struct sk_buff *sl;
1596         struct sk_buff_head queue;
1597         u16 n;
1598
1599         sl = NULL;
1600         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
1601         ch = (struct aoe_cfghdr *) (h+1);
1602
1603         /*
1604          * Enough people have their dip switches set backwards to
1605          * warrant a loud message for this special case.
1606          */
1607         aoemajor = get_unaligned_be16(&h->major);
1608         if (aoemajor == 0xfff) {
1609                 printk(KERN_ERR "aoe: Warning: shelf address is all ones.  "
1610                         "Check shelf dip switches.\n");
1611                 return;
1612         }
1613         if (aoemajor == 0xffff) {
1614                 pr_info("aoe: e%ld.%d: broadcast shelf number invalid\n",
1615                         aoemajor, (int) h->minor);
1616                 return;
1617         }
1618         if (h->minor == 0xff) {
1619                 pr_info("aoe: e%ld.%d: broadcast slot number invalid\n",
1620                         aoemajor, (int) h->minor);
1621                 return;
1622         }
1623
1624         n = be16_to_cpu(ch->bufcnt);
1625         if (n > aoe_maxout)     /* keep it reasonable */
1626                 n = aoe_maxout;
1627
1628         d = aoedev_by_aoeaddr(aoemajor, h->minor, 1);
1629         if (d == NULL) {
1630                 pr_info("aoe: device allocation failure\n");
1631                 return;
1632         }
1633
1634         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1635
1636         t = gettgt(d, h->src);
1637         if (t) {
1638                 t->nframes = n;
1639                 if (n < t->maxout)
1640                         aoecmd_wreset(t);
1641         } else {
1642                 t = addtgt(d, h->src, n);
1643                 if (!t)
1644                         goto bail;
1645         }
1646         n = skb->dev->mtu;
1647         n -= sizeof(struct aoe_hdr) + sizeof(struct aoe_atahdr);
1648         n /= 512;
1649         if (n > ch->scnt)
1650                 n = ch->scnt;
1651         n = n ? n * 512 : DEFAULTBCNT;
1652         setifbcnt(t, skb->dev, n);
1653
1654         /* don't change users' perspective */
1655         if (d->nopen == 0) {
1656                 d->fw_ver = be16_to_cpu(ch->fwver);
1657                 sl = aoecmd_ata_id(d);
1658         }
1659 bail:
1660         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1661         aoedev_put(d);
1662         if (sl) {
1663                 __skb_queue_head_init(&queue);
1664                 __skb_queue_tail(&queue, sl);
1665                 aoenet_xmit(&queue);
1666         }
1667 }
1668
1669 void
1670 aoecmd_wreset(struct aoetgt *t)
1671 {
1672         t->maxout = 1;
1673         t->ssthresh = t->nframes / 2;
1674         t->next_cwnd = t->nframes;
1675 }
1676
1677 void
1678 aoecmd_cleanslate(struct aoedev *d)
1679 {
1680         struct aoetgt **t, **te;
1681
1682         d->rttavg = RTTAVG_INIT;
1683         d->rttdev = RTTDEV_INIT;
1684         d->maxbcnt = 0;
1685
1686         t = d->targets;
1687         te = t + d->ntargets;
1688         for (; t < te && *t; t++)
1689                 aoecmd_wreset(*t);
1690 }
1691
1692 void
1693 aoe_failbuf(struct aoedev *d, struct buf *buf)
1694 {
1695         if (buf == NULL)
1696                 return;
1697         buf->iter.bi_size = 0;
1698         buf->bio->bi_error = -EIO;
1699         if (buf->nframesout == 0)
1700                 aoe_end_buf(d, buf);
1701 }
1702
1703 void
1704 aoe_flush_iocq(void)
1705 {
1706         int i;
1707
1708         for (i = 0; i < ncpus; i++) {
1709                 if (kts[i].active)
1710                         aoe_flush_iocq_by_index(i);
1711         }
1712 }
1713
1714 void
1715 aoe_flush_iocq_by_index(int id)
1716 {
1717         struct frame *f;
1718         struct aoedev *d;
1719         LIST_HEAD(flist);
1720         struct list_head *pos;
1721         struct sk_buff *skb;
1722         ulong flags;
1723
1724         spin_lock_irqsave(&iocq[id].lock, flags);
1725         list_splice_init(&iocq[id].head, &flist);
1726         spin_unlock_irqrestore(&iocq[id].lock, flags);
1727         while (!list_empty(&flist)) {
1728                 pos = flist.next;
1729                 list_del(pos);
1730                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
1731                 d = f->t->d;
1732                 skb = f->r_skb;
1733                 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1734                 if (f->buf) {
1735                         f->buf->nframesout--;
1736                         aoe_failbuf(d, f->buf);
1737                 }
1738                 aoe_freetframe(f);
1739                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1740                 dev_kfree_skb(skb);
1741                 aoedev_put(d);
1742         }
1743 }
1744
1745 int __init
1746 aoecmd_init(void)
1747 {
1748         void *p;
1749         int i;
1750         int ret;
1751
1752         /* get_zeroed_page returns page with ref count 1 */
1753         p = (void *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);
1754         if (!p)
1755                 return -ENOMEM;
1756         empty_page = virt_to_page(p);
1757
1758         ncpus = num_online_cpus();
1759
1760         iocq = kcalloc(ncpus, sizeof(struct iocq_ktio), GFP_KERNEL);
1761         if (!iocq)
1762                 return -ENOMEM;
1763
1764         kts = kcalloc(ncpus, sizeof(struct ktstate), GFP_KERNEL);
1765         if (!kts) {
1766                 ret = -ENOMEM;
1767                 goto kts_fail;
1768         }
1769
1770         ktiowq = kcalloc(ncpus, sizeof(wait_queue_head_t), GFP_KERNEL);
1771         if (!ktiowq) {
1772                 ret = -ENOMEM;
1773                 goto ktiowq_fail;
1774         }
1775
1776         mutex_init(&ktio_spawn_lock);
1777
1778         for (i = 0; i < ncpus; i++) {
1779                 INIT_LIST_HEAD(&iocq[i].head);
1780                 spin_lock_init(&iocq[i].lock);
1781                 init_waitqueue_head(&ktiowq[i]);
1782                 snprintf(kts[i].name, sizeof(kts[i].name), "aoe_ktio%d", i);
1783                 kts[i].fn = ktio;
1784                 kts[i].waitq = &ktiowq[i];
1785                 kts[i].lock = &iocq[i].lock;
1786                 kts[i].id = i;
1787                 kts[i].active = 0;
1788         }
1789         kts[0].active = 1;
1790         if (aoe_ktstart(&kts[0])) {
1791                 ret = -ENOMEM;
1792                 goto ktstart_fail;
1793         }
1794         return 0;
1795
1796 ktstart_fail:
1797         kfree(ktiowq);
1798 ktiowq_fail:
1799         kfree(kts);
1800 kts_fail:
1801         kfree(iocq);
1802
1803         return ret;
1804 }
1805
1806 void
1807 aoecmd_exit(void)
1808 {
1809         int i;
1810
1811         for (i = 0; i < ncpus; i++)
1812                 if (kts[i].active)
1813                         aoe_ktstop(&kts[i]);
1814
1815         aoe_flush_iocq();
1816
1817         /* Free up the iocq and thread speicific configuration
1818         * allocated during startup.
1819         */
1820         kfree(iocq);
1821         kfree(kts);
1822         kfree(ktiowq);
1823
1824         free_page((unsigned long) page_address(empty_page));
1825         empty_page = NULL;
1826 }