drivers/block/aoe/aoedev.c

   1 /* Copyright (c) 2012 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/blkdev.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 "aoe.h"
  16
  17 static void dummy_timer(ulong);
  18 static void aoedev_freedev(struct aoedev *);
  19 static void freetgt(struct aoedev *d, struct aoetgt *t);
  20 static void skbpoolfree(struct aoedev *d);
  21
  22 static int aoe_dyndevs = 1;
  23 module_param(aoe_dyndevs, int, 0644);
  24 MODULE_PARM_DESC(aoe_dyndevs, "Use dynamic minor numbers for devices.");
  25
  26 static struct aoedev *devlist;
  27 static DEFINE_SPINLOCK(devlist_lock);
  28
  29 /* Because some systems will have one, many, or no
  30  *   - partitions,
  31  *   - slots per shelf,
  32  *   - or shelves,
  33  * we need some flexibility in the way the minor numbers
  34  * are allocated.  So they are dynamic.
  35  */
  36 #define N_DEVS ((1U<<MINORBITS)/AOE_PARTITIONS)
  37
  38 static DEFINE_SPINLOCK(used_minors_lock);
  39 static DECLARE_BITMAP(used_minors, N_DEVS);
  40
  41 static int
  42 minor_get_dyn(ulong *sysminor)
  43 {
  44         ulong flags;
  45         ulong n;
  46         int error = 0;
  47
  48         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
  49         n = find_first_zero_bit(used_minors, N_DEVS);
  50         if (n < N_DEVS)
  51                 set_bit(n, used_minors);
  52         else
  53                 error = -1;
  54         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
  55
  56         *sysminor = n * AOE_PARTITIONS;
  57         return error;
  58 }
  59
  60 static int
  61 minor_get_static(ulong *sysminor, ulong aoemaj, int aoemin)
  62 {
  63         ulong flags;
  64         ulong n;
  65         int error = 0;
  66         enum {
  67                 /* for backwards compatibility when !aoe_dyndevs,
  68                  * a static number of supported slots per shelf */
  69                 NPERSHELF = 16,
  70         };
  71
  72         n = aoemaj * NPERSHELF + aoemin;
  73         if (aoemin >= NPERSHELF || n >= N_DEVS) {
  74                 pr_err("aoe: %s with e%ld.%d\n",
  75                         "cannot use static minor device numbers",
  76                         aoemaj, aoemin);
  77                 error = -1;
  78         } else {
  79                 spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
  80                 if (test_bit(n, used_minors)) {
  81                         pr_err("aoe: %s %lu\n",
  82                                 "existing device already has static minor number",
  83                                 n);
  84                         error = -1;
  85                 } else
  86                         set_bit(n, used_minors);
  87                 spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
  88         }
  89
  90         *sysminor = n;
  91         return error;
  92 }
  93
  94 static int
  95 minor_get(ulong *sysminor, ulong aoemaj, int aoemin)
  96 {
  97         if (aoe_dyndevs)
  98                 return minor_get_dyn(sysminor);
  99         else
 100                 return minor_get_static(sysminor, aoemaj, aoemin);
 101 }
 102
 103 static void
 104 minor_free(ulong minor)
 105 {
 106         ulong flags;
 107
 108         minor /= AOE_PARTITIONS;
 109         BUG_ON(minor >= N_DEVS);
 110
 111         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
 112         BUG_ON(!test_bit(minor, used_minors));
 113         clear_bit(minor, used_minors);
 114         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
 115 }
 116
 117 /*
 118  * Users who grab a pointer to the device with aoedev_by_aoeaddr
 119  * automatically get a reference count and must be responsible
 120  * for performing a aoedev_put.  With the addition of async
 121  * kthread processing I'm no longer confident that we can
 122  * guarantee consistency in the face of device flushes.
 123  *
 124  * For the time being, we only bother to add extra references for
 125  * frames sitting on the iocq.  When the kthreads finish processing
 126  * these frames, they will aoedev_put the device.
 127  */
 128
 129 void
 130 aoedev_put(struct aoedev *d)
 131 {
 132         ulong flags;
 133
 134         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
 135         d->ref--;
 136         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
 137 }
 138
 139 static void
 140 dummy_timer(ulong vp)
 141 {
 142         struct aoedev *d;
 143
 144         d = (struct aoedev *)vp;
 145         if (d->flags & DEVFL_TKILL)
 146                 return;
 147         d->timer.expires = jiffies + HZ;
 148         add_timer(&d->timer);
 149 }
 150
 151 static void
 152 aoe_failip(struct aoedev *d)
 153 {
 154         struct request *rq;
 155         struct bio *bio;
 156         unsigned long n;
 157
 158         aoe_failbuf(d, d->ip.buf);
 159
 160         rq = d->ip.rq;
 161         if (rq == NULL)
 162                 return;
 163         while ((bio = d->ip.nxbio)) {
 164                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
 165                 d->ip.nxbio = bio->bi_next;
 166                 n = (unsigned long) rq->special;
 167                 rq->special = (void *) --n;
 168         }
 169         if ((unsigned long) rq->special == 0)
 170                 aoe_end_request(d, rq, 0);
 171 }
 172
 173 void
 174 aoedev_downdev(struct aoedev *d)
 175 {
 176         struct aoetgt *t, **tt, **te;
 177         struct frame *f;
 178         struct list_head *head, *pos, *nx;
 179         struct request *rq;
 180         int i;
 181
 182         d->flags &= ~DEVFL_UP;
 183
 184         /* clean out active buffers */
 185         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++) {
 186                 head = &d->factive[i];
 187                 list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 188                         f = list_entry(pos, struct frame, head);
 189                         list_del(pos);
 190                         if (f->buf) {
 191                                 f->buf->nframesout--;
 192                                 aoe_failbuf(d, f->buf);
 193                         }
 194                         aoe_freetframe(f);
 195                 }
 196         }
 197         /* reset window dressings */
 198         tt = d->targets;
 199         te = tt + NTARGETS;
 200         for (; tt < te && (t = *tt); tt++) {
 201                 t->maxout = t->nframes;
 202                 t->nout = 0;
 203         }
 204
 205         /* clean out the in-process request (if any) */
 206         aoe_failip(d);
 207         d->htgt = NULL;
 208
 209         /* fast fail all pending I/O */
 210         if (d->blkq) {
 211                 while ((rq = blk_peek_request(d->blkq))) {
 212                         blk_start_request(rq);
 213                         aoe_end_request(d, rq, 1);
 214                 }
 215         }
 216
 217         if (d->gd)
 218                 set_capacity(d->gd, 0);
 219 }
 220
 221 static void
 222 aoedev_freedev(struct aoedev *d)
 223 {
 224         struct aoetgt **t, **e;
 225
 226         cancel_work_sync(&d->work);
 227         if (d->gd) {
 228                 aoedisk_rm_sysfs(d);
 229                 del_gendisk(d->gd);
 230                 put_disk(d->gd);
 231                 blk_cleanup_queue(d->blkq);
 232         }
 233         t = d->targets;
 234         e = t + NTARGETS;
 235         for (; t < e && *t; t++)
 236                 freetgt(d, *t);
 237         if (d->bufpool)
 238                 mempool_destroy(d->bufpool);
 239         skbpoolfree(d);
 240         minor_free(d->sysminor);
 241         kfree(d);
 242 }
 243
 244 int
 245 aoedev_flush(const char __user *str, size_t cnt)
 246 {
 247         ulong flags;
 248         struct aoedev *d, **dd;
 249         struct aoedev *rmd = NULL;
 250         char buf[16];
 251         int all = 0;
 252
 253         if (cnt >= 3) {
 254                 if (cnt > sizeof buf)
 255                         cnt = sizeof buf;
 256                 if (copy_from_user(buf, str, cnt))
 257                         return -EFAULT;
 258                 all = !strncmp(buf, "all", 3);
 259         }
 260
 261         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
 262         dd = &devlist;
 263         while ((d = *dd)) {
 264                 spin_lock(&d->lock);
 265                 if ((!all && (d->flags & DEVFL_UP))
 266                 || (d->flags & (DEVFL_GDALLOC|DEVFL_NEWSIZE))
 267                 || d->nopen
 268                 || d->ref) {
 269                         spin_unlock(&d->lock);
 270                         dd = &d->next;
 271                         continue;
 272                 }
 273                 *dd = d->next;
 274                 aoedev_downdev(d);
 275                 d->flags |= DEVFL_TKILL;
 276                 spin_unlock(&d->lock);
 277                 d->next = rmd;
 278                 rmd = d;
 279         }
 280         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
 281         while ((d = rmd)) {
 282                 rmd = d->next;
 283                 del_timer_sync(&d->timer);
 284                 aoedev_freedev(d);      /* must be able to sleep */
 285         }
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 /* This has been confirmed to occur once with Tms=3*1000 due to the
 290  * driver changing link and not processing its transmit ring.  The
 291  * problem is hard enough to solve by returning an error that I'm
 292  * still punting on "solving" this.
 293  */
 294 static void
 295 skbfree(struct sk_buff *skb)
 296 {
 297         enum { Sms = 250, Tms = 30 * 1000};
 298         int i = Tms / Sms;
 299
 300         if (skb == NULL)
 301                 return;
 302         while (atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) != 1 && i-- > 0)
 303                 msleep(Sms);
 304         if (i < 0) {
 305                 printk(KERN_ERR
 306                         "aoe: %s holds ref: %s\n",
 307                         skb->dev ? skb->dev->name : "netif",
 308                         "cannot free skb -- memory leaked.");
 309                 return;
 310         }
 311         skb->truesize -= skb->data_len;
 312         skb_shinfo(skb)->nr_frags = skb->data_len = 0;
 313         skb_trim(skb, 0);
 314         dev_kfree_skb(skb);
 315 }
 316
 317 static void
 318 skbpoolfree(struct aoedev *d)
 319 {
 320         struct sk_buff *skb, *tmp;
 321
 322         skb_queue_walk_safe(&d->skbpool, skb, tmp)
 323                 skbfree(skb);
 324
 325         __skb_queue_head_init(&d->skbpool);
 326 }
 327
 328 /* find it or allocate it */
 329 struct aoedev *
 330 aoedev_by_aoeaddr(ulong maj, int min, int do_alloc)
 331 {
 332         struct aoedev *d;
 333         int i;
 334         ulong flags;
 335         ulong sysminor;
 336
 337         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
 338
 339         for (d=devlist; d; d=d->next)
 340                 if (d->aoemajor == maj && d->aoeminor == min) {
 341                         d->ref++;
 342                         break;
 343                 }
 344         if (d || !do_alloc || minor_get(&sysminor, maj, min) < 0)
 345                 goto out;
 346         d = kcalloc(1, sizeof *d, GFP_ATOMIC);
 347         if (!d)
 348                 goto out;
 349         INIT_WORK(&d->work, aoecmd_sleepwork);
 350         spin_lock_init(&d->lock);
 351         skb_queue_head_init(&d->skbpool);
 352         init_timer(&d->timer);
 353         d->timer.data = (ulong) d;
 354         d->timer.function = dummy_timer;
 355         d->timer.expires = jiffies + HZ;
 356         add_timer(&d->timer);
 357         d->bufpool = NULL;      /* defer to aoeblk_gdalloc */
 358         d->tgt = d->targets;
 359         d->ref = 1;
 360         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++)
 361                 INIT_LIST_HEAD(&d->factive[i]);
 362         d->sysminor = sysminor;
 363         d->aoemajor = maj;
 364         d->aoeminor = min;
 365         d->mintimer = MINTIMER;
 366         d->next = devlist;
 367         devlist = d;
 368  out:
 369         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
 370         return d;
 371 }
 372
 373 static void
 374 freetgt(struct aoedev *d, struct aoetgt *t)
 375 {
 376         struct frame *f;
 377         struct list_head *pos, *nx, *head;
 378         struct aoeif *ifp;
 379
 380         for (ifp = t->ifs; ifp < &t->ifs[NAOEIFS]; ++ifp) {
 381                 if (!ifp->nd)
 382                         break;
 383                 dev_put(ifp->nd);
 384         }
 385
 386         head = &t->ffree;
 387         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 388                 list_del(pos);
 389                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 390                 skbfree(f->skb);
 391                 kfree(f);
 392         }
 393         kfree(t);
 394 }
 395
 396 void
 397 aoedev_exit(void)
 398 {
 399         struct aoedev *d;
 400         ulong flags;
 401
 402         aoe_flush_iocq();
 403         while ((d = devlist)) {
 404                 devlist = d->next;
 405
 406                 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 407                 aoedev_downdev(d);
 408                 d->flags |= DEVFL_TKILL;
 409                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 410
 411                 del_timer_sync(&d->timer);
 412                 aoedev_freedev(d);
 413         }
 414 }
 415
 416 int __init
 417 aoedev_init(void)
 418 {
 419         return 0;
 420 }