SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - drivers/block/virtio_blk.c

   1 //#define DEBUG
   2 #include <linux/spinlock.h>
   3 #include <linux/blkdev.h>
   4 #include <linux/hdreg.h>
   5 #include <linux/virtio.h>
   6 #include <linux/virtio_blk.h>
   7 #include <linux/scatterlist.h>
   8
   9 #define VIRTIO_MAX_SG   (3+MAX_PHYS_SEGMENTS)
  10 #define PART_BITS 4
  11
  12 static unsigned char virtblk_index = 'a';
  13 static int major, minor;
  14
  15 struct virtio_blk
  16 {
  17         spinlock_t lock;
  18
  19         struct virtio_device *vdev;
  20         struct virtqueue *vq;
  21
  22         /* The disk structure for the kernel. */
  23         struct gendisk *disk;
  24
  25         /* Request tracking. */
  26         struct list_head reqs;
  27
  28         mempool_t *pool;
  29
  30         /* Scatterlist: can be too big for stack. */
  31         struct scatterlist sg[VIRTIO_MAX_SG];
  32 };
  33
  34 struct virtblk_req
  35 {
  36         struct list_head list;
  37         struct request *req;
  38         struct virtio_blk_outhdr out_hdr;
  39         struct virtio_blk_inhdr in_hdr;
  40 };
  41
  42 static void blk_done(struct virtqueue *vq)
  43 {
  44         struct virtio_blk *vblk = vq->vdev->priv;
  45         struct virtblk_req *vbr;
  46         unsigned int len;
  47         unsigned long flags;
  48
  49         spin_lock_irqsave(&vblk->lock, flags);
  50         while ((vbr = vblk->vq->vq_ops->get_buf(vblk->vq, &len)) != NULL) {
  51                 int uptodate;
  52                 switch (vbr->in_hdr.status) {
  53                 case VIRTIO_BLK_S_OK:
  54                         uptodate = 1;
  55                         break;
  56                 case VIRTIO_BLK_S_UNSUPP:
  57                         uptodate = -ENOTTY;
  58                         break;
  59                 default:
  60                         uptodate = 0;
  61                         break;
  62                 }
  63
  64                 end_dequeued_request(vbr->req, uptodate);
  65                 list_del(&vbr->list);
  66                 mempool_free(vbr, vblk->pool);
  67         }
  68         /* In case queue is stopped waiting for more buffers. */
  69         blk_start_queue(vblk->disk->queue);
  70         spin_unlock_irqrestore(&vblk->lock, flags);
  71 }
  72
  73 static bool do_req(struct request_queue *q, struct virtio_blk *vblk,
  74                    struct request *req)
  75 {
  76         unsigned long num, out, in;
  77         struct virtblk_req *vbr;
  78
  79         vbr = mempool_alloc(vblk->pool, GFP_ATOMIC);
  80         if (!vbr)
  81                 /* When another request finishes we'll try again. */
  82                 return false;
  83
  84         vbr->req = req;
  85         if (blk_fs_request(vbr->req)) {
  86                 vbr->out_hdr.type = 0;
  87                 vbr->out_hdr.sector = vbr->req->sector;
  88                 vbr->out_hdr.ioprio = vbr->req->ioprio;
  89         } else if (blk_pc_request(vbr->req)) {
  90                 vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD;
  91                 vbr->out_hdr.sector = 0;
  92                 vbr->out_hdr.ioprio = vbr->req->ioprio;
  93         } else {
  94                 /* We don't put anything else in the queue. */
  95                 BUG();
  96         }
  97
  98         if (blk_barrier_rq(vbr->req))
  99                 vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_BARRIER;
 100
 101         /* This init could be done at vblk creation time */
 102         sg_init_table(vblk->sg, VIRTIO_MAX_SG);
 103         sg_set_buf(&vblk->sg[0], &vbr->out_hdr, sizeof(vbr->out_hdr));
 104         num = blk_rq_map_sg(q, vbr->req, vblk->sg+1);
 105         sg_set_buf(&vblk->sg[num+1], &vbr->in_hdr, sizeof(vbr->in_hdr));
 106
 107         if (rq_data_dir(vbr->req) == WRITE) {
 108                 vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_OUT;
 109                 out = 1 + num;
 110                 in = 1;
 111         } else {
 112                 vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_IN;
 113                 out = 1;
 114                 in = 1 + num;
 115         }
 116
 117         if (vblk->vq->vq_ops->add_buf(vblk->vq, vblk->sg, out, in, vbr)) {
 118                 mempool_free(vbr, vblk->pool);
 119                 return false;
 120         }
 121
 122         list_add_tail(&vbr->list, &vblk->reqs);
 123         return true;
 124 }
 125
 126 static void do_virtblk_request(struct request_queue *q)
 127 {
 128         struct virtio_blk *vblk = NULL;
 129         struct request *req;
 130         unsigned int issued = 0;
 131
 132         while ((req = elv_next_request(q)) != NULL) {
 133                 vblk = req->rq_disk->private_data;
 134                 BUG_ON(req->nr_phys_segments > ARRAY_SIZE(vblk->sg));
 135
 136                 /* If this request fails, stop queue and wait for something to
 137                    finish to restart it. */
 138                 if (!do_req(q, vblk, req)) {
 139                         blk_stop_queue(q);
 140                         break;
 141                 }
 142                 blkdev_dequeue_request(req);
 143                 issued++;
 144         }
 145
 146         if (issued)
 147                 vblk->vq->vq_ops->kick(vblk->vq);
 148 }
 149
 150 static int virtblk_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp,
 151                          unsigned cmd, unsigned long data)
 152 {
 153         return scsi_cmd_ioctl(filp, inode->i_bdev->bd_disk->queue,
 154                               inode->i_bdev->bd_disk, cmd,
 155                               (void __user *)data);
 156 }
 157
 158 /* We provide getgeo only to please some old bootloader/partitioning tools */
 159 static int virtblk_getgeo(struct block_device *bd, struct hd_geometry *geo)
 160 {
 161         /* some standard values, similar to sd */
 162         geo->heads = 1 << 6;
 163         geo->sectors = 1 << 5;
 164         geo->cylinders = get_capacity(bd->bd_disk) >> 11;
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static struct block_device_operations virtblk_fops = {
 169         .ioctl  = virtblk_ioctl,
 170         .owner  = THIS_MODULE,
 171         .getgeo = virtblk_getgeo,
 172 };
 173
 174 static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
 175 {
 176         struct virtio_blk *vblk;
 177         int err;
 178         u64 cap;
 179         u32 v;
 180
 181         if (minor >= 1 << MINORBITS)
 182                 return -ENOSPC;
 183
 184         vdev->priv = vblk = kmalloc(sizeof(*vblk), GFP_KERNEL);
 185         if (!vblk) {
 186                 err = -ENOMEM;
 187                 goto out;
 188         }
 189
 190         INIT_LIST_HEAD(&vblk->reqs);
 191         spin_lock_init(&vblk->lock);
 192         vblk->vdev = vdev;
 193
 194         /* We expect one virtqueue, for output. */
 195         vblk->vq = vdev->config->find_vq(vdev, 0, blk_done);
 196         if (IS_ERR(vblk->vq)) {
 197                 err = PTR_ERR(vblk->vq);
 198                 goto out_free_vblk;
 199         }
 200
 201         vblk->pool = mempool_create_kmalloc_pool(1,sizeof(struct virtblk_req));
 202         if (!vblk->pool) {
 203                 err = -ENOMEM;
 204                 goto out_free_vq;
 205         }
 206
 207         /* FIXME: How many partitions?  How long is a piece of string? */
 208         vblk->disk = alloc_disk(1 << PART_BITS);
 209         if (!vblk->disk) {
 210                 err = -ENOMEM;
 211                 goto out_mempool;
 212         }
 213
 214         vblk->disk->queue = blk_init_queue(do_virtblk_request, &vblk->lock);
 215         if (!vblk->disk->queue) {
 216                 err = -ENOMEM;
 217                 goto out_put_disk;
 218         }
 219
 220         sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c", virtblk_index++);
 221         vblk->disk->major = major;
 222         vblk->disk->first_minor = minor;
 223         vblk->disk->private_data = vblk;
 224         vblk->disk->fops = &virtblk_fops;
 225
 226         minor += 1 << PART_BITS;
 227
 228         /* If barriers are supported, tell block layer that queue is ordered */
 229         if (vdev->config->feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_BARRIER))
 230                 blk_queue_ordered(vblk->disk->queue, QUEUE_ORDERED_TAG, NULL);
 231
 232         /* Host must always specify the capacity. */
 233         __virtio_config_val(vdev, offsetof(struct virtio_blk_config, capacity),
 234                             &cap);
 235
 236         /* If capacity is too big, truncate with warning. */
 237         if ((sector_t)cap != cap) {
 238                 dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
 239                          (unsigned long long)cap);
 240                 cap = (sector_t)-1;
 241         }
 242         set_capacity(vblk->disk, cap);
 243
 244         /* Host can optionally specify maximum segment size and number of
 245          * segments. */
 246         err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX,
 247                                 offsetof(struct virtio_blk_config, size_max),
 248                                 &v);
 249         if (!err)
 250                 blk_queue_max_segment_size(vblk->disk->queue, v);
 251
 252         err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX,
 253                                 offsetof(struct virtio_blk_config, seg_max),
 254                                 &v);
 255         if (!err)
 256                 blk_queue_max_hw_segments(vblk->disk->queue, v);
 257
 258         add_disk(vblk->disk);
 259         return 0;
 260
 261 out_put_disk:
 262         put_disk(vblk->disk);
 263 out_mempool:
 264         mempool_destroy(vblk->pool);
 265 out_free_vq:
 266         vdev->config->del_vq(vblk->vq);
 267 out_free_vblk:
 268         kfree(vblk);
 269 out:
 270         return err;
 271 }
 272
 273 static void virtblk_remove(struct virtio_device *vdev)
 274 {
 275         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 276         int major = vblk->disk->major;
 277
 278         /* Nothing should be pending. */
 279         BUG_ON(!list_empty(&vblk->reqs));
 280
 281         /* Stop all the virtqueues. */
 282         vdev->config->reset(vdev);
 283
 284         blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
 285         put_disk(vblk->disk);
 286         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 287         mempool_destroy(vblk->pool);
 288         vdev->config->del_vq(vblk->vq);
 289         kfree(vblk);
 290 }
 291
 292 static struct virtio_device_id id_table[] = {
 293         { VIRTIO_ID_BLOCK, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 294         { 0 },
 295 };
 296
 297 static struct virtio_driver virtio_blk = {
 298         .driver.name =  KBUILD_MODNAME,
 299         .driver.owner = THIS_MODULE,
 300         .id_table =     id_table,
 301         .probe =        virtblk_probe,
 302         .remove =       __devexit_p(virtblk_remove),
 303 };
 304
 305 static int __init init(void)
 306 {
 307         major = register_blkdev(0, "virtblk");
 308         if (major < 0)
 309                 return major;
 310         return register_virtio_driver(&virtio_blk);
 311 }
 312
 313 static void __exit fini(void)
 314 {
 315         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 316         unregister_virtio_driver(&virtio_blk);
 317 }
 318 module_init(init);
 319 module_exit(fini);
 320
 321 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
 322 MODULE_DESCRIPTION("Virtio block driver");
 323 MODULE_LICENSE("GPL");