include/scsi/libiscsi.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
   2 /*
   3  * iSCSI lib definitions
   4  *
   5  * Copyright (C) 2006 Red Hat, Inc.  All rights reserved.
   6  * Copyright (C) 2004 - 2006 Mike Christie
   7  * Copyright (C) 2004 - 2005 Dmitry Yusupov
   8  * Copyright (C) 2004 - 2005 Alex Aizman
   9  */
  10 #ifndef LIBISCSI_H
  11 #define LIBISCSI_H
  12
  13 #include <linux/types.h>
  14 #include <linux/wait.h>
  15 #include <linux/mutex.h>
  16 #include <linux/timer.h>
  17 #include <linux/workqueue.h>
  18 #include <linux/kfifo.h>
  19 #include <linux/refcount.h>
  20 #include <scsi/iscsi_proto.h>
  21 #include <scsi/iscsi_if.h>
  22 #include <scsi/scsi_transport_iscsi.h>
  23
  24 struct scsi_transport_template;
  25 struct scsi_host_template;
  26 struct scsi_device;
  27 struct Scsi_Host;
  28 struct scsi_target;
  29 struct scsi_cmnd;
  30 struct socket;
  31 struct iscsi_transport;
  32 struct iscsi_cls_session;
  33 struct iscsi_cls_conn;
  34 struct iscsi_session;
  35 struct iscsi_nopin;
  36 struct device;
  37
  38 #define ISCSI_DEF_XMIT_CMDS_MAX 128     /* must be power of 2 */
  39 #define ISCSI_MGMT_CMDS_MAX     15
  40
  41 #define ISCSI_DEF_CMD_PER_LUN   32
  42
  43 /* Task Mgmt states */
  44 enum {
  45         TMF_INITIAL,
  46         TMF_QUEUED,
  47         TMF_SUCCESS,
  48         TMF_FAILED,
  49         TMF_TIMEDOUT,
  50         TMF_NOT_FOUND,
  51 };
  52
  53 #define ISID_SIZE                       6
  54
  55 /* Connection flags */
  56 #define ISCSI_CONN_FLAG_SUSPEND_TX      0
  57 #define ISCSI_CONN_FLAG_SUSPEND_RX      1
  58 #define ISCSI_CONN_FLAG_BOUND           2
  59
  60 #define ISCSI_ITT_MASK                  0x1fff
  61 #define ISCSI_TOTAL_CMDS_MAX            4096
  62 /* this must be a power of two greater than ISCSI_MGMT_CMDS_MAX */
  63 #define ISCSI_TOTAL_CMDS_MIN            16
  64 #define ISCSI_AGE_SHIFT                 28
  65 #define ISCSI_AGE_MASK                  0xf
  66
  67 #define ISCSI_ADDRESS_BUF_LEN           64
  68
  69 enum {
  70         /* this is the maximum possible storage for AHSs */
  71         ISCSI_MAX_AHS_SIZE = sizeof(struct iscsi_ecdb_ahdr) +
  72                                 sizeof(struct iscsi_rlength_ahdr),
  73         ISCSI_DIGEST_SIZE = sizeof(__u32),
  74 };
  75
  76
  77 enum {
  78         ISCSI_TASK_FREE,
  79         ISCSI_TASK_COMPLETED,
  80         ISCSI_TASK_PENDING,
  81         ISCSI_TASK_RUNNING,
  82         ISCSI_TASK_ABRT_TMF,            /* aborted due to TMF */
  83         ISCSI_TASK_ABRT_SESS_RECOV,     /* aborted due to session recovery */
  84         ISCSI_TASK_REQUEUE_SCSIQ,       /* qcmd requeueing to scsi-ml */
  85 };
  86
  87 struct iscsi_r2t_info {
  88         __be32                  ttt;            /* copied from R2T */
  89         __be32                  exp_statsn;     /* copied from R2T */
  90         uint32_t                data_length;    /* copied from R2T */
  91         uint32_t                data_offset;    /* copied from R2T */
  92         int                     data_count;     /* DATA-Out payload progress */
  93         int                     datasn;
  94         /* LLDs should set/update these values */
  95         int                     sent;           /* R2T sequence progress */
  96 };
  97
  98 struct iscsi_task {
  99         /*
 100          * Because LLDs allocate their hdr differently, this is a pointer
 101          * and length to that storage. It must be setup at session
 102          * creation time.
 103          */
 104         struct iscsi_hdr        *hdr;
 105         unsigned short          hdr_max;
 106         unsigned short          hdr_len;        /* accumulated size of hdr used */
 107         /* copied values in case we need to send tmfs */
 108         itt_t                   hdr_itt;
 109         __be32                  cmdsn;
 110         struct scsi_lun         lun;
 111
 112         int                     itt;            /* this ITT */
 113
 114         unsigned                imm_count;      /* imm-data (bytes)   */
 115         /* offset in unsolicited stream (bytes); */
 116         struct iscsi_r2t_info   unsol_r2t;
 117         char                    *data;          /* mgmt payload */
 118         unsigned                data_count;
 119         struct scsi_cmnd        *sc;            /* associated SCSI cmd*/
 120         struct iscsi_conn       *conn;          /* used connection    */
 121
 122         /* data processing tracking */
 123         unsigned long           last_xfer;
 124         unsigned long           last_timeout;
 125         bool                    have_checked_conn;
 126
 127         /* T10 protection information */
 128         bool                    protected;
 129
 130         /* state set/tested under session->lock */
 131         int                     state;
 132         refcount_t              refcount;
 133         struct list_head        running;        /* running cmd list */
 134         void                    *dd_data;       /* driver/transport data */
 135 };
 136
 137 /* invalid scsi_task pointer */
 138 #define INVALID_SCSI_TASK       (struct iscsi_task *)-1l
 139
 140 static inline int iscsi_task_has_unsol_data(struct iscsi_task *task)
 141 {
 142         return task->unsol_r2t.data_length > task->unsol_r2t.sent;
 143 }
 144
 145 static inline void* iscsi_next_hdr(struct iscsi_task *task)
 146 {
 147         return (void*)task->hdr + task->hdr_len;
 148 }
 149
 150 static inline bool iscsi_task_is_completed(struct iscsi_task *task)
 151 {
 152         return task->state == ISCSI_TASK_COMPLETED ||
 153                task->state == ISCSI_TASK_ABRT_TMF ||
 154                task->state == ISCSI_TASK_ABRT_SESS_RECOV;
 155 }
 156
 157 /* Connection's states */
 158 enum {
 159         ISCSI_CONN_INITIAL_STAGE,
 160         ISCSI_CONN_STARTED,
 161         ISCSI_CONN_STOPPED,
 162         ISCSI_CONN_CLEANUP_WAIT,
 163 };
 164
 165 struct iscsi_conn {
 166         struct iscsi_cls_conn   *cls_conn;      /* ptr to class connection */
 167         void                    *dd_data;       /* iscsi_transport data */
 168         struct iscsi_session    *session;       /* parent session */
 169         /*
 170          * conn_stop() flag: stop to recover, stop to terminate
 171          */
 172         int                     stop_stage;
 173         struct timer_list       transport_timer;
 174         unsigned long           last_recv;
 175         unsigned long           last_ping;
 176         int                     ping_timeout;
 177         int                     recv_timeout;
 178         struct iscsi_task       *ping_task;
 179
 180         /* iSCSI connection-wide sequencing */
 181         uint32_t                exp_statsn;
 182         uint32_t                statsn;
 183
 184         /* control data */
 185         int                     id;             /* CID */
 186         int                     c_stage;        /* connection state */
 187         /*
 188          * Preallocated buffer for pdus that have data but do not
 189          * originate from scsi-ml. We never have two pdus using the
 190          * buffer at the same time. It is only allocated to
 191          * the default max recv size because the pdus we support
 192          * should always fit in this buffer
 193          */
 194         char                    *data;
 195         struct iscsi_task       *login_task;    /* mtask used for login/text */
 196         struct iscsi_task       *task;          /* xmit task in progress */
 197
 198         /* xmit */
 199         /* items must be added/deleted under frwd lock */
 200         struct list_head        mgmtqueue;      /* mgmt (control) xmit queue */
 201         struct list_head        cmdqueue;       /* data-path cmd queue */
 202         struct list_head        requeue;        /* tasks needing another run */
 203         struct work_struct      xmitwork;       /* per-conn. xmit workqueue */
 204         /* recv */
 205         struct work_struct      recvwork;
 206         unsigned long           flags;          /* ISCSI_CONN_FLAGs */
 207
 208         /* negotiated params */
 209         unsigned                max_recv_dlength; /* initiator_max_recv_dsl*/
 210         unsigned                max_xmit_dlength; /* target_max_recv_dsl */
 211         int                     hdrdgst_en;
 212         int                     datadgst_en;
 213         int                     ifmarker_en;
 214         int                     ofmarker_en;
 215         /* values userspace uses to id a conn */
 216         int                     persistent_port;
 217         char                    *persistent_address;
 218
 219         unsigned                max_segment_size;
 220         unsigned                tcp_xmit_wsf;
 221         unsigned                tcp_recv_wsf;
 222         uint16_t                keepalive_tmo;
 223         uint16_t                local_port;
 224         uint8_t                 tcp_timestamp_stat;
 225         uint8_t                 tcp_nagle_disable;
 226         uint8_t                 tcp_wsf_disable;
 227         uint8_t                 tcp_timer_scale;
 228         uint8_t                 tcp_timestamp_en;
 229         uint8_t                 fragment_disable;
 230         uint8_t                 ipv4_tos;
 231         uint8_t                 ipv6_traffic_class;
 232         uint8_t                 ipv6_flow_label;
 233         uint8_t                 is_fw_assigned_ipv6;
 234         char                    *local_ipaddr;
 235
 236         /* MIB-statistics */
 237         uint64_t                txdata_octets;
 238         uint64_t                rxdata_octets;
 239         uint32_t                scsicmd_pdus_cnt;
 240         uint32_t                dataout_pdus_cnt;
 241         uint32_t                scsirsp_pdus_cnt;
 242         uint32_t                datain_pdus_cnt;
 243         uint32_t                r2t_pdus_cnt;
 244         uint32_t                tmfcmd_pdus_cnt;
 245         int32_t                 tmfrsp_pdus_cnt;
 246
 247         /* custom statistics */
 248         uint32_t                eh_abort_cnt;
 249         uint32_t                fmr_unalign_cnt;
 250 };
 251
 252 struct iscsi_pool {
 253         struct kfifo            queue;          /* FIFO Queue */
 254         void                    **pool;         /* Pool of elements */
 255         int                     max;            /* Max number of elements */
 256 };
 257
 258 /* Session's states */
 259 enum {
 260         ISCSI_STATE_FREE = 1,
 261         ISCSI_STATE_LOGGED_IN,
 262         ISCSI_STATE_FAILED,
 263         ISCSI_STATE_TERMINATE,
 264         ISCSI_STATE_IN_RECOVERY,
 265         ISCSI_STATE_RECOVERY_FAILED,
 266         ISCSI_STATE_LOGGING_OUT,
 267 };
 268
 269 struct iscsi_session {
 270         struct iscsi_cls_session *cls_session;
 271         /*
 272          * Syncs up the scsi eh thread with the iscsi eh thread when sending
 273          * task management functions. This must be taken before the session
 274          * and recv lock.
 275          */
 276         struct mutex            eh_mutex;
 277         /* abort */
 278         wait_queue_head_t       ehwait;         /* used in eh_abort() */
 279         struct iscsi_tm         tmhdr;
 280         struct timer_list       tmf_timer;
 281         int                     tmf_state;      /* see TMF_INITIAL, etc.*/
 282         struct iscsi_task       *running_aborted_task;
 283
 284         /* iSCSI session-wide sequencing */
 285         uint32_t                cmdsn;
 286         uint32_t                exp_cmdsn;
 287         uint32_t                max_cmdsn;
 288
 289         /* This tracks the reqs queued into the initiator */
 290         uint32_t                queued_cmdsn;
 291
 292         /* configuration */
 293         int                     abort_timeout;
 294         int                     lu_reset_timeout;
 295         int                     tgt_reset_timeout;
 296         int                     initial_r2t_en;
 297         unsigned short          max_r2t;
 298         int                     imm_data_en;
 299         unsigned                first_burst;
 300         unsigned                max_burst;
 301         int                     time2wait;
 302         int                     time2retain;
 303         int                     pdu_inorder_en;
 304         int                     dataseq_inorder_en;
 305         int                     erl;
 306         int                     fast_abort;
 307         int                     tpgt;
 308         char                    *username;
 309         char                    *username_in;
 310         char                    *password;
 311         char                    *password_in;
 312         char                    *targetname;
 313         char                    *targetalias;
 314         char                    *ifacename;
 315         char                    *initiatorname;
 316         char                    *boot_root;
 317         char                    *boot_nic;
 318         char                    *boot_target;
 319         char                    *portal_type;
 320         char                    *discovery_parent_type;
 321         uint16_t                discovery_parent_idx;
 322         uint16_t                def_taskmgmt_tmo;
 323         uint16_t                tsid;
 324         uint8_t                 auto_snd_tgt_disable;
 325         uint8_t                 discovery_sess;
 326         uint8_t                 chap_auth_en;
 327         uint8_t                 discovery_logout_en;
 328         uint8_t                 bidi_chap_en;
 329         uint8_t                 discovery_auth_optional;
 330         uint8_t                 isid[ISID_SIZE];
 331
 332         /* control data */
 333         struct iscsi_transport  *tt;
 334         struct Scsi_Host        *host;
 335         struct iscsi_conn       *leadconn;      /* leading connection */
 336         /* Between the forward and the backward locks exists a strict locking
 337          * hierarchy. The mutual exclusion zone protected by the forward lock
 338          * can enclose the mutual exclusion zone protected by the backward lock
 339          * but not vice versa.
 340          */
 341         spinlock_t              frwd_lock;      /* protects session state, *
 342                                                  * cmdsn, queued_cmdsn     *
 343                                                  * session resources:      *
 344                                                  * - cmdpool kfifo_out ,   *
 345                                                  * - mgmtpool, queues      */
 346         spinlock_t              back_lock;      /* protects cmdsn_exp      *
 347                                                  * cmdsn_max,              *
 348                                                  * cmdpool kfifo_in        */
 349         int                     state;          /* session state           */
 350         int                     age;            /* counts session re-opens */
 351
 352         int                     scsi_cmds_max;  /* max scsi commands */
 353         int                     cmds_max;       /* size of cmds array */
 354         struct iscsi_task       **cmds;         /* Original Cmds arr */
 355         struct iscsi_pool       cmdpool;        /* PDU's pool */
 356         void                    *dd_data;       /* LLD private data */
 357 };
 358
 359 enum {
 360         ISCSI_HOST_SETUP,
 361         ISCSI_HOST_REMOVED,
 362 };
 363
 364 struct iscsi_host {
 365         char                    *initiatorname;
 366         /* hw address or netdev iscsi connection is bound to */
 367         char                    *hwaddress;
 368         char                    *netdev;
 369
 370         wait_queue_head_t       session_removal_wq;
 371         /* protects sessions and state */
 372         spinlock_t              lock;
 373         int                     num_sessions;
 374         int                     state;
 375
 376         struct workqueue_struct *workq;
 377         char                    workq_name[20];
 378 };
 379
 380 /*
 381  * scsi host template
 382  */
 383 extern int iscsi_eh_abort(struct scsi_cmnd *sc);
 384 extern int iscsi_eh_recover_target(struct scsi_cmnd *sc);
 385 extern int iscsi_eh_session_reset(struct scsi_cmnd *sc);
 386 extern int iscsi_eh_device_reset(struct scsi_cmnd *sc);
 387 extern int iscsi_queuecommand(struct Scsi_Host *host, struct scsi_cmnd *sc);
 388 extern enum blk_eh_timer_return iscsi_eh_cmd_timed_out(struct scsi_cmnd *sc);
 389
 390 /*
 391  * iSCSI host helpers.
 392  */
 393 #define iscsi_host_priv(_shost) \
 394         (shost_priv(_shost) + sizeof(struct iscsi_host))
 395
 396 extern int iscsi_host_set_param(struct Scsi_Host *shost,
 397                                 enum iscsi_host_param param, char *buf,
 398                                 int buflen);
 399 extern int iscsi_host_get_param(struct Scsi_Host *shost,
 400                                 enum iscsi_host_param param, char *buf);
 401 extern int iscsi_host_add(struct Scsi_Host *shost, struct device *pdev);
 402 extern struct Scsi_Host *iscsi_host_alloc(struct scsi_host_template *sht,
 403                                           int dd_data_size,
 404                                           bool xmit_can_sleep);
 405 extern void iscsi_host_remove(struct Scsi_Host *shost, bool is_shutdown);
 406 extern void iscsi_host_free(struct Scsi_Host *shost);
 407 extern int iscsi_target_alloc(struct scsi_target *starget);
 408 extern int iscsi_host_get_max_scsi_cmds(struct Scsi_Host *shost,
 409                                         uint16_t requested_cmds_max);
 410
 411 /*
 412  * session management
 413  */
 414 extern struct iscsi_cls_session *
 415 iscsi_session_setup(struct iscsi_transport *, struct Scsi_Host *shost,
 416                     uint16_t, int, int, uint32_t, unsigned int);
 417 void iscsi_session_remove(struct iscsi_cls_session *cls_session);
 418 void iscsi_session_free(struct iscsi_cls_session *cls_session);
 419 extern void iscsi_session_teardown(struct iscsi_cls_session *);
 420 extern void iscsi_session_recovery_timedout(struct iscsi_cls_session *);
 421 extern int iscsi_set_param(struct iscsi_cls_conn *cls_conn,
 422                            enum iscsi_param param, char *buf, int buflen);
 423 extern int iscsi_session_get_param(struct iscsi_cls_session *cls_session,
 424                                    enum iscsi_param param, char *buf);
 425
 426 #define iscsi_session_printk(prefix, _sess, fmt, a...)  \
 427         iscsi_cls_session_printk(prefix, _sess->cls_session, fmt, ##a)
 428
 429 /*
 430  * connection management
 431  */
 432 extern struct iscsi_cls_conn *iscsi_conn_setup(struct iscsi_cls_session *,
 433                                                int, uint32_t);
 434 extern void iscsi_conn_teardown(struct iscsi_cls_conn *);
 435 extern int iscsi_conn_start(struct iscsi_cls_conn *);
 436 extern void iscsi_conn_stop(struct iscsi_cls_conn *, int);
 437 extern int iscsi_conn_bind(struct iscsi_cls_session *, struct iscsi_cls_conn *,
 438                            int);
 439 extern void iscsi_conn_unbind(struct iscsi_cls_conn *cls_conn, bool is_active);
 440 extern void iscsi_conn_failure(struct iscsi_conn *conn, enum iscsi_err err);
 441 extern void iscsi_session_failure(struct iscsi_session *session,
 442                                   enum iscsi_err err);
 443 extern int iscsi_conn_get_param(struct iscsi_cls_conn *cls_conn,
 444                                 enum iscsi_param param, char *buf);
 445 extern int iscsi_conn_get_addr_param(struct sockaddr_storage *addr,
 446                                      enum iscsi_param param, char *buf);
 447 extern void iscsi_suspend_tx(struct iscsi_conn *conn);
 448 extern void iscsi_suspend_rx(struct iscsi_conn *conn);
 449 extern void iscsi_suspend_queue(struct iscsi_conn *conn);
 450 extern void iscsi_conn_queue_xmit(struct iscsi_conn *conn);
 451 extern void iscsi_conn_queue_recv(struct iscsi_conn *conn);
 452
 453 #define iscsi_conn_printk(prefix, _c, fmt, a...) \
 454         iscsi_cls_conn_printk(prefix, ((struct iscsi_conn *)_c)->cls_conn, \
 455                               fmt, ##a)
 456
 457 /*
 458  * pdu and task processing
 459  */
 460 extern void iscsi_update_cmdsn(struct iscsi_session *, struct iscsi_nopin *);
 461 extern void iscsi_prep_data_out_pdu(struct iscsi_task *task,
 462                                     struct iscsi_r2t_info *r2t,
 463                                     struct iscsi_data *hdr);
 464 extern int iscsi_conn_send_pdu(struct iscsi_cls_conn *, struct iscsi_hdr *,
 465                                 char *, uint32_t);
 466 extern int iscsi_complete_pdu(struct iscsi_conn *, struct iscsi_hdr *,
 467                               char *, int);
 468 extern int __iscsi_complete_pdu(struct iscsi_conn *, struct iscsi_hdr *,
 469                                 char *, int);
 470 extern int iscsi_verify_itt(struct iscsi_conn *, itt_t);
 471 extern struct iscsi_task *iscsi_itt_to_ctask(struct iscsi_conn *, itt_t);
 472 extern struct iscsi_task *iscsi_itt_to_task(struct iscsi_conn *, itt_t);
 473 extern void iscsi_requeue_task(struct iscsi_task *task);
 474 extern void iscsi_put_task(struct iscsi_task *task);
 475 extern void __iscsi_put_task(struct iscsi_task *task);
 476 extern void __iscsi_get_task(struct iscsi_task *task);
 477 extern void iscsi_complete_scsi_task(struct iscsi_task *task,
 478                                      uint32_t exp_cmdsn, uint32_t max_cmdsn);
 479
 480 /*
 481  * generic helpers
 482  */
 483 extern void iscsi_pool_free(struct iscsi_pool *);
 484 extern int iscsi_pool_init(struct iscsi_pool *, int, void ***, int);
 485 extern int iscsi_switch_str_param(char **, char *);
 486
 487 /*
 488  * inline functions to deal with padding.
 489  */
 490 static inline unsigned int
 491 iscsi_padded(unsigned int len)
 492 {
 493         return (len + ISCSI_PAD_LEN - 1) & ~(ISCSI_PAD_LEN - 1);
 494 }
 495
 496 static inline unsigned int
 497 iscsi_padding(unsigned int len)
 498 {
 499         len &= (ISCSI_PAD_LEN - 1);
 500         if (len)
 501                 len = ISCSI_PAD_LEN - len;
 502         return len;
 503 }
 504
 505 #endif