GNU Linux-libre 5.10.219-gnu1
[releases.git] / drivers / block / aoe / aoedev.c
1 /* Copyright (c) 2013 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
2 /*
3  * aoedev.c
4  * AoE device utility functions; maintains device list.
5  */
6
7 #include <linux/hdreg.h>
8 #include <linux/blk-mq.h>
9 #include <linux/netdevice.h>
10 #include <linux/delay.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/bitmap.h>
13 #include <linux/kdev_t.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/string.h>
16 #include "aoe.h"
17
18 static void freetgt(struct aoedev *d, struct aoetgt *t);
19 static void skbpoolfree(struct aoedev *d);
20
21 static int aoe_dyndevs = 1;
22 module_param(aoe_dyndevs, int, 0644);
23 MODULE_PARM_DESC(aoe_dyndevs, "Use dynamic minor numbers for devices.");
24
25 static struct aoedev *devlist;
26 static DEFINE_SPINLOCK(devlist_lock);
27
28 /* Because some systems will have one, many, or no
29  *   - partitions,
30  *   - slots per shelf,
31  *   - or shelves,
32  * we need some flexibility in the way the minor numbers
33  * are allocated.  So they are dynamic.
34  */
35 #define N_DEVS ((1U<<MINORBITS)/AOE_PARTITIONS)
36
37 static DEFINE_SPINLOCK(used_minors_lock);
38 static DECLARE_BITMAP(used_minors, N_DEVS);
39
40 static int
41 minor_get_dyn(ulong *sysminor)
42 {
43         ulong flags;
44         ulong n;
45         int error = 0;
46
47         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
48         n = find_first_zero_bit(used_minors, N_DEVS);
49         if (n < N_DEVS)
50                 set_bit(n, used_minors);
51         else
52                 error = -1;
53         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
54
55         *sysminor = n * AOE_PARTITIONS;
56         return error;
57 }
58
59 static int
60 minor_get_static(ulong *sysminor, ulong aoemaj, int aoemin)
61 {
62         ulong flags;
63         ulong n;
64         int error = 0;
65         enum {
66                 /* for backwards compatibility when !aoe_dyndevs,
67                  * a static number of supported slots per shelf */
68                 NPERSHELF = 16,
69         };
70
71         if (aoemin >= NPERSHELF) {
72                 pr_err("aoe: %s %d slots per shelf\n",
73                         "static minor device numbers support only",
74                         NPERSHELF);
75                 error = -1;
76                 goto out;
77         }
78
79         n = aoemaj * NPERSHELF + aoemin;
80         if (n >= N_DEVS) {
81                 pr_err("aoe: %s with e%ld.%d\n",
82                         "cannot use static minor device numbers",
83                         aoemaj, aoemin);
84                 error = -1;
85                 goto out;
86         }
87
88         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
89         if (test_bit(n, used_minors)) {
90                 pr_err("aoe: %s %lu\n",
91                         "existing device already has static minor number",
92                         n);
93                 error = -1;
94         } else
95                 set_bit(n, used_minors);
96         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
97         *sysminor = n * AOE_PARTITIONS;
98 out:
99         return error;
100 }
101
102 static int
103 minor_get(ulong *sysminor, ulong aoemaj, int aoemin)
104 {
105         if (aoe_dyndevs)
106                 return minor_get_dyn(sysminor);
107         else
108                 return minor_get_static(sysminor, aoemaj, aoemin);
109 }
110
111 static void
112 minor_free(ulong minor)
113 {
114         ulong flags;
115
116         minor /= AOE_PARTITIONS;
117         BUG_ON(minor >= N_DEVS);
118
119         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
120         BUG_ON(!test_bit(minor, used_minors));
121         clear_bit(minor, used_minors);
122         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
123 }
124
125 /*
126  * Users who grab a pointer to the device with aoedev_by_aoeaddr
127  * automatically get a reference count and must be responsible
128  * for performing a aoedev_put.  With the addition of async
129  * kthread processing I'm no longer confident that we can
130  * guarantee consistency in the face of device flushes.
131  *
132  * For the time being, we only bother to add extra references for
133  * frames sitting on the iocq.  When the kthreads finish processing
134  * these frames, they will aoedev_put the device.
135  */
136
137 void
138 aoedev_put(struct aoedev *d)
139 {
140         ulong flags;
141
142         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
143         d->ref--;
144         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
145 }
146
147 static void
148 dummy_timer(struct timer_list *t)
149 {
150         struct aoedev *d;
151
152         d = from_timer(d, t, timer);
153         if (d->flags & DEVFL_TKILL)
154                 return;
155         d->timer.expires = jiffies + HZ;
156         add_timer(&d->timer);
157 }
158
159 static void
160 aoe_failip(struct aoedev *d)
161 {
162         struct request *rq;
163         struct aoe_req *req;
164         struct bio *bio;
165
166         aoe_failbuf(d, d->ip.buf);
167         rq = d->ip.rq;
168         if (rq == NULL)
169                 return;
170
171         req = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
172         while ((bio = d->ip.nxbio)) {
173                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
174                 d->ip.nxbio = bio->bi_next;
175                 req->nr_bios--;
176         }
177
178         if (!req->nr_bios)
179                 aoe_end_request(d, rq, 0);
180 }
181
182 static void
183 downdev_frame(struct list_head *pos)
184 {
185         struct frame *f;
186
187         f = list_entry(pos, struct frame, head);
188         list_del(pos);
189         if (f->buf) {
190                 f->buf->nframesout--;
191                 aoe_failbuf(f->t->d, f->buf);
192         }
193         aoe_freetframe(f);
194 }
195
196 void
197 aoedev_downdev(struct aoedev *d)
198 {
199         struct aoetgt *t, **tt, **te;
200         struct list_head *head, *pos, *nx;
201         int i;
202
203         d->flags &= ~DEVFL_UP;
204
205         /* clean out active and to-be-retransmitted buffers */
206         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++) {
207                 head = &d->factive[i];
208                 list_for_each_safe(pos, nx, head)
209                         downdev_frame(pos);
210         }
211         head = &d->rexmitq;
212         list_for_each_safe(pos, nx, head)
213                 downdev_frame(pos);
214
215         /* reset window dressings */
216         tt = d->targets;
217         te = tt + d->ntargets;
218         for (; tt < te && (t = *tt); tt++) {
219                 aoecmd_wreset(t);
220                 t->nout = 0;
221         }
222
223         /* clean out the in-process request (if any) */
224         aoe_failip(d);
225
226         /* fast fail all pending I/O */
227         if (d->blkq) {
228                 /* UP is cleared, freeze+quiesce to insure all are errored */
229                 blk_mq_freeze_queue(d->blkq);
230                 blk_mq_quiesce_queue(d->blkq);
231                 blk_mq_unquiesce_queue(d->blkq);
232                 blk_mq_unfreeze_queue(d->blkq);
233         }
234
235         if (d->gd)
236                 set_capacity(d->gd, 0);
237 }
238
239 /* return whether the user asked for this particular
240  * device to be flushed
241  */
242 static int
243 user_req(char *s, size_t slen, struct aoedev *d)
244 {
245         const char *p;
246         size_t lim;
247
248         if (!d->gd)
249                 return 0;
250         p = kbasename(d->gd->disk_name);
251         lim = sizeof(d->gd->disk_name);
252         lim -= p - d->gd->disk_name;
253         if (slen < lim)
254                 lim = slen;
255
256         return !strncmp(s, p, lim);
257 }
258
259 static void
260 freedev(struct aoedev *d)
261 {
262         struct aoetgt **t, **e;
263         int freeing = 0;
264         unsigned long flags;
265
266         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
267         if (d->flags & DEVFL_TKILL
268         && !(d->flags & DEVFL_FREEING)) {
269                 d->flags |= DEVFL_FREEING;
270                 freeing = 1;
271         }
272         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
273         if (!freeing)
274                 return;
275
276         del_timer_sync(&d->timer);
277         if (d->gd) {
278                 aoedisk_rm_debugfs(d);
279                 del_gendisk(d->gd);
280                 put_disk(d->gd);
281                 blk_mq_free_tag_set(&d->tag_set);
282                 blk_cleanup_queue(d->blkq);
283         }
284         t = d->targets;
285         e = t + d->ntargets;
286         for (; t < e && *t; t++)
287                 freetgt(d, *t);
288
289         mempool_destroy(d->bufpool);
290         skbpoolfree(d);
291         minor_free(d->sysminor);
292
293         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
294         d->flags |= DEVFL_FREED;
295         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
296 }
297
298 enum flush_parms {
299         NOT_EXITING = 0,
300         EXITING = 1,
301 };
302
303 static int
304 flush(const char __user *str, size_t cnt, int exiting)
305 {
306         ulong flags;
307         struct aoedev *d, **dd;
308         char buf[16];
309         int all = 0;
310         int specified = 0;      /* flush a specific device */
311         unsigned int skipflags;
312
313         skipflags = DEVFL_GDALLOC | DEVFL_NEWSIZE | DEVFL_TKILL;
314
315         if (!exiting && cnt >= 3) {
316                 if (cnt > sizeof buf)
317                         cnt = sizeof buf;
318                 if (copy_from_user(buf, str, cnt))
319                         return -EFAULT;
320                 all = !strncmp(buf, "all", 3);
321                 if (!all)
322                         specified = 1;
323         }
324
325         flush_scheduled_work();
326         /* pass one: do aoedev_downdev, which might sleep */
327 restart1:
328         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
329         for (d = devlist; d; d = d->next) {
330                 spin_lock(&d->lock);
331                 if (d->flags & DEVFL_TKILL)
332                         goto cont;
333
334                 if (exiting) {
335                         /* unconditionally take each device down */
336                 } else if (specified) {
337                         if (!user_req(buf, cnt, d))
338                                 goto cont;
339                 } else if ((!all && (d->flags & DEVFL_UP))
340                 || d->flags & skipflags
341                 || d->nopen
342                 || d->ref)
343                         goto cont;
344
345                 spin_unlock(&d->lock);
346                 spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
347                 aoedev_downdev(d);
348                 d->flags |= DEVFL_TKILL;
349                 goto restart1;
350 cont:
351                 spin_unlock(&d->lock);
352         }
353         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
354
355         /* pass two: call freedev, which might sleep,
356          * for aoedevs marked with DEVFL_TKILL
357          */
358 restart2:
359         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
360         for (d = devlist; d; d = d->next) {
361                 spin_lock(&d->lock);
362                 if (d->flags & DEVFL_TKILL
363                 && !(d->flags & DEVFL_FREEING)) {
364                         spin_unlock(&d->lock);
365                         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
366                         freedev(d);
367                         goto restart2;
368                 }
369                 spin_unlock(&d->lock);
370         }
371
372         /* pass three: remove aoedevs marked with DEVFL_FREED */
373         for (dd = &devlist, d = *dd; d; d = *dd) {
374                 struct aoedev *doomed = NULL;
375
376                 spin_lock(&d->lock);
377                 if (d->flags & DEVFL_FREED) {
378                         *dd = d->next;
379                         doomed = d;
380                 } else {
381                         dd = &d->next;
382                 }
383                 spin_unlock(&d->lock);
384                 if (doomed)
385                         kfree(doomed->targets);
386                 kfree(doomed);
387         }
388         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
389
390         return 0;
391 }
392
393 int
394 aoedev_flush(const char __user *str, size_t cnt)
395 {
396         return flush(str, cnt, NOT_EXITING);
397 }
398
399 /* This has been confirmed to occur once with Tms=3*1000 due to the
400  * driver changing link and not processing its transmit ring.  The
401  * problem is hard enough to solve by returning an error that I'm
402  * still punting on "solving" this.
403  */
404 static void
405 skbfree(struct sk_buff *skb)
406 {
407         enum { Sms = 250, Tms = 30 * 1000};
408         int i = Tms / Sms;
409
410         if (skb == NULL)
411                 return;
412         while (atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) != 1 && i-- > 0)
413                 msleep(Sms);
414         if (i < 0) {
415                 printk(KERN_ERR
416                         "aoe: %s holds ref: %s\n",
417                         skb->dev ? skb->dev->name : "netif",
418                         "cannot free skb -- memory leaked.");
419                 return;
420         }
421         skb->truesize -= skb->data_len;
422         skb_shinfo(skb)->nr_frags = skb->data_len = 0;
423         skb_trim(skb, 0);
424         dev_kfree_skb(skb);
425 }
426
427 static void
428 skbpoolfree(struct aoedev *d)
429 {
430         struct sk_buff *skb, *tmp;
431
432         skb_queue_walk_safe(&d->skbpool, skb, tmp)
433                 skbfree(skb);
434
435         __skb_queue_head_init(&d->skbpool);
436 }
437
438 /* find it or allocate it */
439 struct aoedev *
440 aoedev_by_aoeaddr(ulong maj, int min, int do_alloc)
441 {
442         struct aoedev *d;
443         int i;
444         ulong flags;
445         ulong sysminor = 0;
446
447         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
448
449         for (d=devlist; d; d=d->next)
450                 if (d->aoemajor == maj && d->aoeminor == min) {
451                         spin_lock(&d->lock);
452                         if (d->flags & DEVFL_TKILL) {
453                                 spin_unlock(&d->lock);
454                                 d = NULL;
455                                 goto out;
456                         }
457                         d->ref++;
458                         spin_unlock(&d->lock);
459                         break;
460                 }
461         if (d || !do_alloc || minor_get(&sysminor, maj, min) < 0)
462                 goto out;
463         d = kcalloc(1, sizeof *d, GFP_ATOMIC);
464         if (!d)
465                 goto out;
466         d->targets = kcalloc(NTARGETS, sizeof(*d->targets), GFP_ATOMIC);
467         if (!d->targets) {
468                 kfree(d);
469                 d = NULL;
470                 goto out;
471         }
472         d->ntargets = NTARGETS;
473         INIT_WORK(&d->work, aoecmd_sleepwork);
474         spin_lock_init(&d->lock);
475         INIT_LIST_HEAD(&d->rq_list);
476         skb_queue_head_init(&d->skbpool);
477         timer_setup(&d->timer, dummy_timer, 0);
478         d->timer.expires = jiffies + HZ;
479         add_timer(&d->timer);
480         d->bufpool = NULL;      /* defer to aoeblk_gdalloc */
481         d->tgt = d->targets;
482         d->ref = 1;
483         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++)
484                 INIT_LIST_HEAD(&d->factive[i]);
485         INIT_LIST_HEAD(&d->rexmitq);
486         d->sysminor = sysminor;
487         d->aoemajor = maj;
488         d->aoeminor = min;
489         d->rttavg = RTTAVG_INIT;
490         d->rttdev = RTTDEV_INIT;
491         d->next = devlist;
492         devlist = d;
493  out:
494         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
495         return d;
496 }
497
498 static void
499 freetgt(struct aoedev *d, struct aoetgt *t)
500 {
501         struct frame *f;
502         struct list_head *pos, *nx, *head;
503         struct aoeif *ifp;
504
505         for (ifp = t->ifs; ifp < &t->ifs[NAOEIFS]; ++ifp) {
506                 if (!ifp->nd)
507                         break;
508                 dev_put(ifp->nd);
509         }
510
511         head = &t->ffree;
512         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
513                 list_del(pos);
514                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
515                 skbfree(f->skb);
516                 kfree(f);
517         }
518         kfree(t);
519 }
520
521 void
522 aoedev_exit(void)
523 {
524         flush_scheduled_work();
525         flush(NULL, 0, EXITING);
526 }
527
528 int __init
529 aoedev_init(void)
530 {
531         return 0;
532 }