include cleanup: Update gfp.h and slab.h includes to prepare for breaking implicit...
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / block / virtio_blk.c
index 3cf7129..4b12b82 100644 (file)
@@ -1,14 +1,16 @@
 //#define DEBUG
 #include <linux/spinlock.h>
+#include <linux/slab.h>
 #include <linux/blkdev.h>
 #include <linux/hdreg.h>
 #include <linux/virtio.h>
 #include <linux/virtio_blk.h>
 #include <linux/scatterlist.h>
 
-#define VIRTIO_MAX_SG  (3+MAX_PHYS_SEGMENTS)
+#define PART_BITS 4
+
+static int major, index;
 
-static unsigned char virtblk_index = 'a';
 struct virtio_blk
 {
        spinlock_t lock;
@@ -24,8 +26,11 @@ struct virtio_blk
 
        mempool_t *pool;
 
+       /* What host tells us, plus 2 for header & tailer. */
+       unsigned int sg_elems;
+
        /* Scatterlist: can be too big for stack. */
-       struct scatterlist sg[VIRTIO_MAX_SG];
+       struct scatterlist sg[/*sg_elems*/];
 };
 
 struct virtblk_req
@@ -33,10 +38,11 @@ struct virtblk_req
        struct list_head list;
        struct request *req;
        struct virtio_blk_outhdr out_hdr;
-       struct virtio_blk_inhdr in_hdr;
+       struct virtio_scsi_inhdr in_hdr;
+       u8 status;
 };
 
-static bool blk_done(struct virtqueue *vq)
+static void blk_done(struct virtqueue *vq)
 {
        struct virtio_blk *vblk = vq->vdev->priv;
        struct virtblk_req *vbr;
@@ -45,33 +51,39 @@ static bool blk_done(struct virtqueue *vq)
 
        spin_lock_irqsave(&vblk->lock, flags);
        while ((vbr = vblk->vq->vq_ops->get_buf(vblk->vq, &len)) != NULL) {
-               int uptodate;
-               switch (vbr->in_hdr.status) {
+               int error;
+
+               switch (vbr->status) {
                case VIRTIO_BLK_S_OK:
-                       uptodate = 1;
+                       error = 0;
                        break;
                case VIRTIO_BLK_S_UNSUPP:
-                       uptodate = -ENOTTY;
+                       error = -ENOTTY;
                        break;
                default:
-                       uptodate = 0;
+                       error = -EIO;
                        break;
                }
 
-               end_dequeued_request(vbr->req, uptodate);
+               if (blk_pc_request(vbr->req)) {
+                       vbr->req->resid_len = vbr->in_hdr.residual;
+                       vbr->req->sense_len = vbr->in_hdr.sense_len;
+                       vbr->req->errors = vbr->in_hdr.errors;
+               }
+
+               __blk_end_request_all(vbr->req, error);
                list_del(&vbr->list);
                mempool_free(vbr, vblk->pool);
        }
        /* In case queue is stopped waiting for more buffers. */
        blk_start_queue(vblk->disk->queue);
        spin_unlock_irqrestore(&vblk->lock, flags);
-       return true;
 }
 
 static bool do_req(struct request_queue *q, struct virtio_blk *vblk,
                   struct request *req)
 {
-       unsigned long num, out, in;
+       unsigned long num, out = 0, in = 0;
        struct virtblk_req *vbr;
 
        vbr = mempool_alloc(vblk->pool, GFP_ATOMIC);
@@ -80,15 +92,26 @@ static bool do_req(struct request_queue *q, struct virtio_blk *vblk,
                return false;
 
        vbr->req = req;
-       if (blk_fs_request(vbr->req)) {
+       switch (req->cmd_type) {
+       case REQ_TYPE_FS:
                vbr->out_hdr.type = 0;
-               vbr->out_hdr.sector = vbr->req->sector;
-               vbr->out_hdr.ioprio = vbr->req->ioprio;
-       } else if (blk_pc_request(vbr->req)) {
+               vbr->out_hdr.sector = blk_rq_pos(vbr->req);
+               vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
+               break;
+       case REQ_TYPE_BLOCK_PC:
                vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD;
                vbr->out_hdr.sector = 0;
-               vbr->out_hdr.ioprio = vbr->req->ioprio;
-       } else {
+               vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
+               break;
+       case REQ_TYPE_LINUX_BLOCK:
+               if (req->cmd[0] == REQ_LB_OP_FLUSH) {
+                       vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_FLUSH;
+                       vbr->out_hdr.sector = 0;
+                       vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
+                       break;
+               }
+               /*FALLTHRU*/
+       default:
                /* We don't put anything else in the queue. */
                BUG();
        }
@@ -96,23 +119,39 @@ static bool do_req(struct request_queue *q, struct virtio_blk *vblk,
        if (blk_barrier_rq(vbr->req))
                vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_BARRIER;
 
-       /* This init could be done at vblk creation time */
-       sg_init_table(vblk->sg, VIRTIO_MAX_SG);
-       sg_set_buf(&vblk->sg[0], &vbr->out_hdr, sizeof(vbr->out_hdr));
-       num = blk_rq_map_sg(q, vbr->req, vblk->sg+1);
-       sg_set_buf(&vblk->sg[num+1], &vbr->in_hdr, sizeof(vbr->in_hdr));
+       sg_set_buf(&vblk->sg[out++], &vbr->out_hdr, sizeof(vbr->out_hdr));
 
-       if (rq_data_dir(vbr->req) == WRITE) {
-               vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_OUT;
-               out = 1 + num;
-               in = 1;
-       } else {
-               vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_IN;
-               out = 1;
-               in = 1 + num;
+       /*
+        * If this is a packet command we need a couple of additional headers.
+        * Behind the normal outhdr we put a segment with the scsi command
+        * block, and before the normal inhdr we put the sense data and the
+        * inhdr with additional status information before the normal inhdr.
+        */
+       if (blk_pc_request(vbr->req))
+               sg_set_buf(&vblk->sg[out++], vbr->req->cmd, vbr->req->cmd_len);
+
+       num = blk_rq_map_sg(q, vbr->req, vblk->sg + out);
+
+       if (blk_pc_request(vbr->req)) {
+               sg_set_buf(&vblk->sg[num + out + in++], vbr->req->sense, 96);
+               sg_set_buf(&vblk->sg[num + out + in++], &vbr->in_hdr,
+                          sizeof(vbr->in_hdr));
+       }
+
+       sg_set_buf(&vblk->sg[num + out + in++], &vbr->status,
+                  sizeof(vbr->status));
+
+       if (num) {
+               if (rq_data_dir(vbr->req) == WRITE) {
+                       vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_OUT;
+                       out += num;
+               } else {
+                       vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_IN;
+                       in += num;
+               }
        }
 
-       if (vblk->vq->vq_ops->add_buf(vblk->vq, vblk->sg, out, in, vbr)) {
+       if (vblk->vq->vq_ops->add_buf(vblk->vq, vblk->sg, out, in, vbr) < 0) {
                mempool_free(vbr, vblk->pool);
                return false;
        }
@@ -123,13 +162,12 @@ static bool do_req(struct request_queue *q, struct virtio_blk *vblk,
 
 static void do_virtblk_request(struct request_queue *q)
 {
-       struct virtio_blk *vblk = NULL;
+       struct virtio_blk *vblk = q->queuedata;
        struct request *req;
        unsigned int issued = 0;
 
-       while ((req = elv_next_request(q)) != NULL) {
-               vblk = req->rq_disk->private_data;
-               BUG_ON(req->nr_phys_segments > ARRAY_SIZE(vblk->sg));
+       while ((req = blk_peek_request(q)) != NULL) {
+               BUG_ON(req->nr_phys_segments + 2 > vblk->sg_elems);
 
                /* If this request fails, stop queue and wait for something to
                   finish to restart it. */
@@ -137,7 +175,7 @@ static void do_virtblk_request(struct request_queue *q)
                        blk_stop_queue(q);
                        break;
                }
-               blkdev_dequeue_request(req);
+               blk_start_request(req);
                issued++;
        }
 
@@ -145,29 +183,88 @@ static void do_virtblk_request(struct request_queue *q)
                vblk->vq->vq_ops->kick(vblk->vq);
 }
 
-static int virtblk_ioctl(struct inode *inode, struct file *filp,
+static void virtblk_prepare_flush(struct request_queue *q, struct request *req)
+{
+       req->cmd_type = REQ_TYPE_LINUX_BLOCK;
+       req->cmd[0] = REQ_LB_OP_FLUSH;
+}
+
+static int virtblk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
                         unsigned cmd, unsigned long data)
 {
-       return scsi_cmd_ioctl(filp, inode->i_bdev->bd_disk->queue,
-                             inode->i_bdev->bd_disk, cmd,
+       struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
+       struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
+
+       /*
+        * Only allow the generic SCSI ioctls if the host can support it.
+        */
+       if (!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_SCSI))
+               return -ENOTTY;
+
+       return scsi_cmd_ioctl(disk->queue, disk, mode, cmd,
                              (void __user *)data);
 }
 
-static struct block_device_operations virtblk_fops = {
-       .ioctl = virtblk_ioctl,
-       .owner = THIS_MODULE,
+/* We provide getgeo only to please some old bootloader/partitioning tools */
+static int virtblk_getgeo(struct block_device *bd, struct hd_geometry *geo)
+{
+       struct virtio_blk *vblk = bd->bd_disk->private_data;
+       struct virtio_blk_geometry vgeo;
+       int err;
+
+       /* see if the host passed in geometry config */
+       err = virtio_config_val(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY,
+                               offsetof(struct virtio_blk_config, geometry),
+                               &vgeo);
+
+       if (!err) {
+               geo->heads = vgeo.heads;
+               geo->sectors = vgeo.sectors;
+               geo->cylinders = vgeo.cylinders;
+       } else {
+               /* some standard values, similar to sd */
+               geo->heads = 1 << 6;
+               geo->sectors = 1 << 5;
+               geo->cylinders = get_capacity(bd->bd_disk) >> 11;
+       }
+       return 0;
+}
+
+static const struct block_device_operations virtblk_fops = {
+       .locked_ioctl = virtblk_ioctl,
+       .owner  = THIS_MODULE,
+       .getgeo = virtblk_getgeo,
 };
 
-static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
+static int index_to_minor(int index)
+{
+       return index << PART_BITS;
+}
+
+static int __devinit virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
 {
        struct virtio_blk *vblk;
-       int err, major;
-       void *token;
-       unsigned int len;
+       struct request_queue *q;
+       int err;
        u64 cap;
-       u32 v;
-
-       vdev->priv = vblk = kmalloc(sizeof(*vblk), GFP_KERNEL);
+       u32 v, blk_size, sg_elems, opt_io_size;
+       u16 min_io_size;
+       u8 physical_block_exp, alignment_offset;
+
+       if (index_to_minor(index) >= 1 << MINORBITS)
+               return -ENOSPC;
+
+       /* We need to know how many segments before we allocate. */
+       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX,
+                               offsetof(struct virtio_blk_config, seg_max),
+                               &sg_elems);
+       if (err)
+               sg_elems = 1;
+
+       /* We need an extra sg elements at head and tail. */
+       sg_elems += 2;
+       vdev->priv = vblk = kmalloc(sizeof(*vblk) +
+                                   sizeof(vblk->sg[0]) * sg_elems, GFP_KERNEL);
        if (!vblk) {
                err = -ENOMEM;
                goto out;
@@ -176,9 +273,11 @@ static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
        INIT_LIST_HEAD(&vblk->reqs);
        spin_lock_init(&vblk->lock);
        vblk->vdev = vdev;
+       vblk->sg_elems = sg_elems;
+       sg_init_table(vblk->sg, vblk->sg_elems);
 
        /* We expect one virtqueue, for output. */
-       vblk->vq = vdev->config->find_vq(vdev, blk_done);
+       vblk->vq = virtio_find_single_vq(vdev, blk_done, "requests");
        if (IS_ERR(vblk->vq)) {
                err = PTR_ERR(vblk->vq);
                goto out_free_vblk;
@@ -190,41 +289,55 @@ static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
                goto out_free_vq;
        }
 
-       major = register_blkdev(0, "virtblk");
-       if (major < 0) {
-               err = major;
-               goto out_mempool;
-       }
-
        /* FIXME: How many partitions?  How long is a piece of string? */
-       vblk->disk = alloc_disk(1 << 4);
+       vblk->disk = alloc_disk(1 << PART_BITS);
        if (!vblk->disk) {
                err = -ENOMEM;
-               goto out_unregister_blkdev;
+               goto out_mempool;
        }
 
-       vblk->disk->queue = blk_init_queue(do_virtblk_request, &vblk->lock);
-       if (!vblk->disk->queue) {
+       q = vblk->disk->queue = blk_init_queue(do_virtblk_request, &vblk->lock);
+       if (!q) {
                err = -ENOMEM;
                goto out_put_disk;
        }
 
-       sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c", virtblk_index++);
+       q->queuedata = vblk;
+
+       if (index < 26) {
+               sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c", 'a' + index % 26);
+       } else if (index < (26 + 1) * 26) {
+               sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c%c",
+                       'a' + index / 26 - 1, 'a' + index % 26);
+       } else {
+               const unsigned int m1 = (index / 26 - 1) / 26 - 1;
+               const unsigned int m2 = (index / 26 - 1) % 26;
+               const unsigned int m3 =  index % 26;
+               sprintf(vblk->disk->disk_name, "vd%c%c%c",
+                       'a' + m1, 'a' + m2, 'a' + m3);
+       }
+
        vblk->disk->major = major;
-       vblk->disk->first_minor = 0;
+       vblk->disk->first_minor = index_to_minor(index);
        vblk->disk->private_data = vblk;
        vblk->disk->fops = &virtblk_fops;
+       vblk->disk->driverfs_dev = &vdev->dev;
+       index++;
 
        /* If barriers are supported, tell block layer that queue is ordered */
-       token = vdev->config->find(vdev, VIRTIO_CONFIG_BLK_F, &len);
-       if (virtio_use_bit(vdev, token, len, VIRTIO_BLK_F_BARRIER))
-               blk_queue_ordered(vblk->disk->queue, QUEUE_ORDERED_TAG, NULL);
+       if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_FLUSH))
+               blk_queue_ordered(q, QUEUE_ORDERED_DRAIN_FLUSH,
+                                 virtblk_prepare_flush);
+       else if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_BARRIER))
+               blk_queue_ordered(q, QUEUE_ORDERED_TAG, NULL);
 
-       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_CONFIG_BLK_F_CAPACITY, &cap);
-       if (err) {
-               dev_err(&vdev->dev, "Bad/missing capacity in config\n");
-               goto out_put_disk;
-       }
+       /* If disk is read-only in the host, the guest should obey */
+       if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_RO))
+               set_disk_ro(vblk->disk, 1);
+
+       /* Host must always specify the capacity. */
+       vdev->config->get(vdev, offsetof(struct virtio_blk_config, capacity),
+                         &cap, sizeof(cap));
 
        /* If capacity is too big, truncate with warning. */
        if ((sector_t)cap != cap) {
@@ -234,58 +347,114 @@ static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
        }
        set_capacity(vblk->disk, cap);
 
-       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_CONFIG_BLK_F_SIZE_MAX, &v);
-       if (!err)
-               blk_queue_max_segment_size(vblk->disk->queue, v);
-       else if (err != -ENOENT) {
-               dev_err(&vdev->dev, "Bad SIZE_MAX in config\n");
-               goto out_put_disk;
-       }
+       /* We can handle whatever the host told us to handle. */
+       blk_queue_max_phys_segments(q, vblk->sg_elems-2);
+       blk_queue_max_hw_segments(q, vblk->sg_elems-2);
+
+       /* No need to bounce any requests */
+       blk_queue_bounce_limit(q, BLK_BOUNCE_ANY);
 
-       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_CONFIG_BLK_F_SEG_MAX, &v);
+       /* No real sector limit. */
+       blk_queue_max_sectors(q, -1U);
+
+       /* Host can optionally specify maximum segment size and number of
+        * segments. */
+       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX,
+                               offsetof(struct virtio_blk_config, size_max),
+                               &v);
        if (!err)
-               blk_queue_max_hw_segments(vblk->disk->queue, v);
-       else if (err != -ENOENT) {
-               dev_err(&vdev->dev, "Bad SEG_MAX in config\n");
-               goto out_put_disk;
-       }
+               blk_queue_max_segment_size(q, v);
+       else
+               blk_queue_max_segment_size(q, -1U);
+
+       /* Host can optionally specify the block size of the device */
+       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
+                               offsetof(struct virtio_blk_config, blk_size),
+                               &blk_size);
+       if (!err)
+               blk_queue_logical_block_size(q, blk_size);
+       else
+               blk_size = queue_logical_block_size(q);
+
+       /* Use topology information if available */
+       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
+                       offsetof(struct virtio_blk_config, physical_block_exp),
+                       &physical_block_exp);
+       if (!err && physical_block_exp)
+               blk_queue_physical_block_size(q,
+                               blk_size * (1 << physical_block_exp));
+
+       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
+                       offsetof(struct virtio_blk_config, alignment_offset),
+                       &alignment_offset);
+       if (!err && alignment_offset)
+               blk_queue_alignment_offset(q, blk_size * alignment_offset);
+
+       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
+                       offsetof(struct virtio_blk_config, min_io_size),
+                       &min_io_size);
+       if (!err && min_io_size)
+               blk_queue_io_min(q, blk_size * min_io_size);
+
+       err = virtio_config_val(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
+                       offsetof(struct virtio_blk_config, opt_io_size),
+                       &opt_io_size);
+       if (!err && opt_io_size)
+               blk_queue_io_opt(q, blk_size * opt_io_size);
+
 
        add_disk(vblk->disk);
        return 0;
 
 out_put_disk:
        put_disk(vblk->disk);
-out_unregister_blkdev:
-       unregister_blkdev(major, "virtblk");
 out_mempool:
        mempool_destroy(vblk->pool);
 out_free_vq:
-       vdev->config->del_vq(vblk->vq);
+       vdev->config->del_vqs(vdev);
 out_free_vblk:
        kfree(vblk);
 out:
        return err;
 }
 
-static void virtblk_remove(struct virtio_device *vdev)
+static void __devexit virtblk_remove(struct virtio_device *vdev)
 {
        struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
-       int major = vblk->disk->major;
 
+       /* Nothing should be pending. */
        BUG_ON(!list_empty(&vblk->reqs));
+
+       /* Stop all the virtqueues. */
+       vdev->config->reset(vdev);
+
+       del_gendisk(vblk->disk);
        blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
        put_disk(vblk->disk);
-       unregister_blkdev(major, "virtblk");
        mempool_destroy(vblk->pool);
+       vdev->config->del_vqs(vdev);
        kfree(vblk);
 }
 
-static struct virtio_device_id id_table[] = {
+static const struct virtio_device_id id_table[] = {
        { VIRTIO_ID_BLOCK, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
        { 0 },
 };
 
-static struct virtio_driver virtio_blk = {
+static unsigned int features[] = {
+       VIRTIO_BLK_F_BARRIER, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX,
+       VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY, VIRTIO_BLK_F_RO, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
+       VIRTIO_BLK_F_SCSI, VIRTIO_BLK_F_FLUSH, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY
+};
+
+/*
+ * virtio_blk causes spurious section mismatch warning by
+ * simultaneously referring to a __devinit and a __devexit function.
+ * Use __refdata to avoid this warning.
+ */
+static struct virtio_driver __refdata virtio_blk = {
+       .feature_table = features,
+       .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
        .driver.name =  KBUILD_MODNAME,
        .driver.owner = THIS_MODULE,
        .id_table =     id_table,
@@ -295,11 +464,15 @@ static struct virtio_driver virtio_blk = {
 
 static int __init init(void)
 {
+       major = register_blkdev(0, "virtblk");
+       if (major < 0)
+               return major;
        return register_virtio_driver(&virtio_blk);
 }
 
 static void __exit fini(void)
 {
+       unregister_blkdev(major, "virtblk");
        unregister_virtio_driver(&virtio_blk);
 }
 module_init(init);