Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
2 : : //#define DEBUG
3 : : #include <linux/spinlock.h>
4 : : #include <linux/slab.h>
5 : : #include <linux/blkdev.h>
6 : : #include <linux/hdreg.h>
7 : : #include <linux/module.h>
8 : : #include <linux/mutex.h>
9 : : #include <linux/interrupt.h>
10 : : #include <linux/virtio.h>
11 : : #include <linux/virtio_blk.h>
12 : : #include <linux/scatterlist.h>
13 : : #include <linux/string_helpers.h>
14 : : #include <linux/idr.h>
15 : : #include <linux/blk-mq.h>
16 : : #include <linux/blk-mq-virtio.h>
17 : : #include <linux/numa.h>
18 : :
19 : : #define PART_BITS 4
20 : : #define VQ_NAME_LEN 16
21 : : #define MAX_DISCARD_SEGMENTS 256u
22 : :
23 : : static int major;
24 : : static DEFINE_IDA(vd_index_ida);
25 : :
26 : : static struct workqueue_struct *virtblk_wq;
27 : :
28 : : struct virtio_blk_vq {
29 : : struct virtqueue *vq;
30 : : spinlock_t lock;
31 : : char name[VQ_NAME_LEN];
32 : : } ____cacheline_aligned_in_smp;
33 : :
34 : : struct virtio_blk {
35 : : struct virtio_device *vdev;
36 : :
37 : : /* The disk structure for the kernel. */
38 : : struct gendisk *disk;
39 : :
40 : : /* Block layer tags. */
41 : : struct blk_mq_tag_set tag_set;
42 : :
43 : : /* Process context for config space updates */
44 : : struct work_struct config_work;
45 : :
46 : : /* What host tells us, plus 2 for header & tailer. */
47 : : unsigned int sg_elems;
48 : :
49 : : /* Ida index - used to track minor number allocations. */
50 : : int index;
51 : :
52 : : /* num of vqs */
53 : : int num_vqs;
54 : : struct virtio_blk_vq *vqs;
55 : : };
56 : :
57 : : struct virtblk_req {
58 : : struct virtio_blk_outhdr out_hdr;
59 : : u8 status;
60 : : struct scatterlist sg[];
61 : : };
62 : :
63 : 0 : static inline blk_status_t virtblk_result(struct virtblk_req *vbr)
64 : : {
65 : 0 : switch (vbr->status) {
66 : : case VIRTIO_BLK_S_OK:
67 : : return BLK_STS_OK;
68 : 0 : case VIRTIO_BLK_S_UNSUPP:
69 : 0 : return BLK_STS_NOTSUPP;
70 : 0 : default:
71 : 0 : return BLK_STS_IOERR;
72 : : }
73 : : }
74 : :
75 : 0 : static int virtblk_add_req(struct virtqueue *vq, struct virtblk_req *vbr,
76 : : struct scatterlist *data_sg, bool have_data)
77 : : {
78 : 0 : struct scatterlist hdr, status, *sgs[3];
79 : 0 : unsigned int num_out = 0, num_in = 0;
80 : :
81 : 0 : sg_init_one(&hdr, &vbr->out_hdr, sizeof(vbr->out_hdr));
82 : 0 : sgs[num_out++] = &hdr;
83 : :
84 [ # # ]: 0 : if (have_data) {
85 [ # # ]: 0 : if (vbr->out_hdr.type & cpu_to_virtio32(vq->vdev, VIRTIO_BLK_T_OUT))
86 : 0 : sgs[num_out++] = data_sg;
87 : : else
88 : 0 : sgs[num_out + num_in++] = data_sg;
89 : : }
90 : :
91 : 0 : sg_init_one(&status, &vbr->status, sizeof(vbr->status));
92 : 0 : sgs[num_out + num_in++] = &status;
93 : :
94 : 0 : return virtqueue_add_sgs(vq, sgs, num_out, num_in, vbr, GFP_ATOMIC);
95 : : }
96 : :
97 : 0 : static int virtblk_setup_discard_write_zeroes(struct request *req, bool unmap)
98 : : {
99 [ # # ]: 0 : unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
100 : 0 : unsigned short n = 0;
101 : 0 : struct virtio_blk_discard_write_zeroes *range;
102 : 0 : struct bio *bio;
103 : 0 : u32 flags = 0;
104 : :
105 [ # # ]: 0 : if (unmap)
106 : 0 : flags |= VIRTIO_BLK_WRITE_ZEROES_FLAG_UNMAP;
107 : :
108 : 0 : range = kmalloc_array(segments, sizeof(*range), GFP_ATOMIC);
109 [ # # ]: 0 : if (!range)
110 : : return -ENOMEM;
111 : :
112 [ # # # # ]: 0 : __rq_for_each_bio(bio, req) {
113 : 0 : u64 sector = bio->bi_iter.bi_sector;
114 : 0 : u32 num_sectors = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
115 : :
116 : 0 : range[n].flags = cpu_to_le32(flags);
117 : 0 : range[n].num_sectors = cpu_to_le32(num_sectors);
118 : 0 : range[n].sector = cpu_to_le64(sector);
119 : 0 : n++;
120 : : }
121 : :
122 [ # # ]: 0 : req->special_vec.bv_page = virt_to_page(range);
123 : 0 : req->special_vec.bv_offset = offset_in_page(range);
124 : 0 : req->special_vec.bv_len = sizeof(*range) * segments;
125 : 0 : req->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
126 : :
127 : 0 : return 0;
128 : : }
129 : :
130 : 0 : static inline void virtblk_request_done(struct request *req)
131 : : {
132 [ # # ]: 0 : struct virtblk_req *vbr = blk_mq_rq_to_pdu(req);
133 : :
134 [ # # ]: 0 : if (req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
135 : 0 : kfree(page_address(req->special_vec.bv_page) +
136 : 0 : req->special_vec.bv_offset);
137 : : }
138 : :
139 [ # # # ]: 0 : blk_mq_end_request(req, virtblk_result(vbr));
140 : 0 : }
141 : :
142 : 0 : static void virtblk_done(struct virtqueue *vq)
143 : : {
144 : 0 : struct virtio_blk *vblk = vq->vdev->priv;
145 : 0 : bool req_done = false;
146 : 0 : int qid = vq->index;
147 : 0 : struct virtblk_req *vbr;
148 : 0 : unsigned long flags;
149 : 0 : unsigned int len;
150 : :
151 : 0 : spin_lock_irqsave(&vblk->vqs[qid].lock, flags);
152 : 0 : do {
153 : 0 : virtqueue_disable_cb(vq);
154 [ # # ]: 0 : while ((vbr = virtqueue_get_buf(vblk->vqs[qid].vq, &len)) != NULL) {
155 : 0 : struct request *req = blk_mq_rq_from_pdu(vbr);
156 : :
157 : 0 : blk_mq_complete_request(req);
158 : 0 : req_done = true;
159 : : }
160 [ # # ]: 0 : if (unlikely(virtqueue_is_broken(vq)))
161 : : break;
162 [ # # ]: 0 : } while (!virtqueue_enable_cb(vq));
163 : :
164 : : /* In case queue is stopped waiting for more buffers. */
165 [ # # ]: 0 : if (req_done)
166 : 0 : blk_mq_start_stopped_hw_queues(vblk->disk->queue, true);
167 : 0 : spin_unlock_irqrestore(&vblk->vqs[qid].lock, flags);
168 : 0 : }
169 : :
170 : 0 : static void virtio_commit_rqs(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
171 : : {
172 : 0 : struct virtio_blk *vblk = hctx->queue->queuedata;
173 : 0 : struct virtio_blk_vq *vq = &vblk->vqs[hctx->queue_num];
174 : 0 : bool kick;
175 : :
176 : 0 : spin_lock_irq(&vq->lock);
177 : 0 : kick = virtqueue_kick_prepare(vq->vq);
178 : 0 : spin_unlock_irq(&vq->lock);
179 : :
180 [ # # ]: 0 : if (kick)
181 : 0 : virtqueue_notify(vq->vq);
182 : 0 : }
183 : :
184 : 0 : static blk_status_t virtio_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
185 : : const struct blk_mq_queue_data *bd)
186 : : {
187 : 0 : struct virtio_blk *vblk = hctx->queue->queuedata;
188 : 0 : struct request *req = bd->rq;
189 [ # # ]: 0 : struct virtblk_req *vbr = blk_mq_rq_to_pdu(req);
190 : 0 : unsigned long flags;
191 : 0 : unsigned int num;
192 : 0 : int qid = hctx->queue_num;
193 : 0 : int err;
194 : 0 : bool notify = false;
195 : 0 : bool unmap = false;
196 : 0 : u32 type;
197 : :
198 [ # # ]: 0 : BUG_ON(req->nr_phys_segments + 2 > vblk->sg_elems);
199 : :
200 [ # # # # : 0 : switch (req_op(req)) {
# # ]
201 : : case REQ_OP_READ:
202 : : case REQ_OP_WRITE:
203 : : type = 0;
204 : : break;
205 : 0 : case REQ_OP_FLUSH:
206 : 0 : type = VIRTIO_BLK_T_FLUSH;
207 : 0 : break;
208 : 0 : case REQ_OP_DISCARD:
209 : 0 : type = VIRTIO_BLK_T_DISCARD;
210 : 0 : break;
211 : 0 : case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
212 : 0 : type = VIRTIO_BLK_T_WRITE_ZEROES;
213 : 0 : unmap = !(req->cmd_flags & REQ_NOUNMAP);
214 : 0 : break;
215 : 0 : case REQ_OP_DRV_IN:
216 : 0 : type = VIRTIO_BLK_T_GET_ID;
217 : 0 : break;
218 : : default:
219 : 0 : WARN_ON_ONCE(1);
220 : 0 : return BLK_STS_IOERR;
221 : : }
222 : :
223 : 0 : vbr->out_hdr.type = cpu_to_virtio32(vblk->vdev, type);
224 : 0 : vbr->out_hdr.sector = type ?
225 [ # # ]: 0 : 0 : cpu_to_virtio64(vblk->vdev, blk_rq_pos(req));
226 : 0 : vbr->out_hdr.ioprio = cpu_to_virtio32(vblk->vdev, req_get_ioprio(req));
227 : :
228 : 0 : blk_mq_start_request(req);
229 : :
230 [ # # ]: 0 : if (type == VIRTIO_BLK_T_DISCARD || type == VIRTIO_BLK_T_WRITE_ZEROES) {
231 : 0 : err = virtblk_setup_discard_write_zeroes(req, unmap);
232 [ # # ]: 0 : if (err)
233 : : return BLK_STS_RESOURCE;
234 : : }
235 : :
236 : 0 : num = blk_rq_map_sg(hctx->queue, req, vbr->sg);
237 [ # # ]: 0 : if (num) {
238 [ # # ]: 0 : if (rq_data_dir(req) == WRITE)
239 : 0 : vbr->out_hdr.type |= cpu_to_virtio32(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_T_OUT);
240 : : else
241 : 0 : vbr->out_hdr.type |= cpu_to_virtio32(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_T_IN);
242 : : }
243 : :
244 : 0 : spin_lock_irqsave(&vblk->vqs[qid].lock, flags);
245 : 0 : err = virtblk_add_req(vblk->vqs[qid].vq, vbr, vbr->sg, num);
246 [ # # ]: 0 : if (err) {
247 : 0 : virtqueue_kick(vblk->vqs[qid].vq);
248 : : /* Don't stop the queue if -ENOMEM: we may have failed to
249 : : * bounce the buffer due to global resource outage.
250 : : */
251 [ # # ]: 0 : if (err == -ENOSPC)
252 : 0 : blk_mq_stop_hw_queue(hctx);
253 : 0 : spin_unlock_irqrestore(&vblk->vqs[qid].lock, flags);
254 [ # # # ]: 0 : switch (err) {
255 : : case -ENOSPC:
256 : : return BLK_STS_DEV_RESOURCE;
257 : 0 : case -ENOMEM:
258 : 0 : return BLK_STS_RESOURCE;
259 : 0 : default:
260 : 0 : return BLK_STS_IOERR;
261 : : }
262 : : }
263 : :
264 [ # # # # ]: 0 : if (bd->last && virtqueue_kick_prepare(vblk->vqs[qid].vq))
265 : 0 : notify = true;
266 : 0 : spin_unlock_irqrestore(&vblk->vqs[qid].lock, flags);
267 : :
268 [ # # ]: 0 : if (notify)
269 : 0 : virtqueue_notify(vblk->vqs[qid].vq);
270 : : return BLK_STS_OK;
271 : : }
272 : :
273 : : /* return id (s/n) string for *disk to *id_str
274 : : */
275 : : static int virtblk_get_id(struct gendisk *disk, char *id_str)
276 : : {
277 : : struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
278 : : struct request_queue *q = vblk->disk->queue;
279 : : struct request *req;
280 : : int err;
281 : :
282 : : req = blk_get_request(q, REQ_OP_DRV_IN, 0);
283 : : if (IS_ERR(req))
284 : : return PTR_ERR(req);
285 : :
286 : : err = blk_rq_map_kern(q, req, id_str, VIRTIO_BLK_ID_BYTES, GFP_KERNEL);
287 : : if (err)
288 : : goto out;
289 : :
290 : : blk_execute_rq(vblk->disk->queue, vblk->disk, req, false);
291 : : err = blk_status_to_errno(virtblk_result(blk_mq_rq_to_pdu(req)));
292 : : out:
293 : : blk_put_request(req);
294 : : return err;
295 : : }
296 : :
297 : : /* We provide getgeo only to please some old bootloader/partitioning tools */
298 : 0 : static int virtblk_getgeo(struct block_device *bd, struct hd_geometry *geo)
299 : : {
300 : 0 : struct virtio_blk *vblk = bd->bd_disk->private_data;
301 : :
302 : : /* see if the host passed in geometry config */
303 [ # # ]: 0 : if (virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY)) {
304 : 0 : virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
305 : : geometry.cylinders, &geo->cylinders);
306 : 0 : virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
307 : : geometry.heads, &geo->heads);
308 : 0 : virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
309 : : geometry.sectors, &geo->sectors);
310 : : } else {
311 : : /* some standard values, similar to sd */
312 : 0 : geo->heads = 1 << 6;
313 : 0 : geo->sectors = 1 << 5;
314 : 0 : geo->cylinders = get_capacity(bd->bd_disk) >> 11;
315 : : }
316 : 0 : return 0;
317 : : }
318 : :
319 : : static const struct block_device_operations virtblk_fops = {
320 : : .owner = THIS_MODULE,
321 : : .getgeo = virtblk_getgeo,
322 : : };
323 : :
324 : 0 : static int index_to_minor(int index)
325 : : {
326 : 0 : return index << PART_BITS;
327 : : }
328 : :
329 : 0 : static int minor_to_index(int minor)
330 : : {
331 : 0 : return minor >> PART_BITS;
332 : : }
333 : :
334 : 0 : static ssize_t serial_show(struct device *dev,
335 : : struct device_attribute *attr, char *buf)
336 : : {
337 : 0 : struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
338 : 0 : int err;
339 : :
340 : : /* sysfs gives us a PAGE_SIZE buffer */
341 : 0 : BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE < VIRTIO_BLK_ID_BYTES);
342 : :
343 : 0 : buf[VIRTIO_BLK_ID_BYTES] = '\0';
344 : 0 : err = virtblk_get_id(disk, buf);
345 [ # # ]: 0 : if (!err)
346 : 0 : return strlen(buf);
347 : :
348 [ # # ]: 0 : if (err == -EIO) /* Unsupported? Make it empty. */
349 : : return 0;
350 : :
351 : 0 : return err;
352 : : }
353 : :
354 : : static DEVICE_ATTR_RO(serial);
355 : :
356 : : /* The queue's logical block size must be set before calling this */
357 : 0 : static void virtblk_update_capacity(struct virtio_blk *vblk, bool resize)
358 : : {
359 : 0 : struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
360 : 0 : struct request_queue *q = vblk->disk->queue;
361 : 0 : char cap_str_2[10], cap_str_10[10];
362 : 0 : unsigned long long nblocks;
363 : 0 : u64 capacity;
364 : :
365 : : /* Host must always specify the capacity. */
366 : 0 : virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, capacity, &capacity);
367 : :
368 : : /* If capacity is too big, truncate with warning. */
369 : 0 : if ((sector_t)capacity != capacity) {
370 : : dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
371 : : (unsigned long long)capacity);
372 : : capacity = (sector_t)-1;
373 : : }
374 : :
375 [ # # # # ]: 0 : nblocks = DIV_ROUND_UP_ULL(capacity, queue_logical_block_size(q) >> 9);
376 : :
377 [ # # ]: 0 : string_get_size(nblocks, queue_logical_block_size(q),
378 : : STRING_UNITS_2, cap_str_2, sizeof(cap_str_2));
379 [ # # ]: 0 : string_get_size(nblocks, queue_logical_block_size(q),
380 : : STRING_UNITS_10, cap_str_10, sizeof(cap_str_10));
381 : :
382 [ # # # # ]: 0 : dev_notice(&vdev->dev,
383 : : "[%s] %s%llu %d-byte logical blocks (%s/%s)\n",
384 : : vblk->disk->disk_name,
385 : : resize ? "new size: " : "",
386 : : nblocks,
387 : : queue_logical_block_size(q),
388 : : cap_str_10,
389 : : cap_str_2);
390 : :
391 : 0 : set_capacity(vblk->disk, capacity);
392 : 0 : }
393 : :
394 : 0 : static void virtblk_config_changed_work(struct work_struct *work)
395 : : {
396 : 0 : struct virtio_blk *vblk =
397 : 0 : container_of(work, struct virtio_blk, config_work);
398 : 0 : char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
399 : :
400 : 0 : virtblk_update_capacity(vblk, true);
401 : 0 : revalidate_disk(vblk->disk);
402 : 0 : kobject_uevent_env(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
403 : 0 : }
404 : :
405 : 0 : static void virtblk_config_changed(struct virtio_device *vdev)
406 : : {
407 : 0 : struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
408 : :
409 : 0 : queue_work(virtblk_wq, &vblk->config_work);
410 : 0 : }
411 : :
412 : 0 : static int init_vq(struct virtio_blk *vblk)
413 : : {
414 : 0 : int err;
415 : 0 : int i;
416 : 0 : vq_callback_t **callbacks;
417 : 0 : const char **names;
418 : 0 : struct virtqueue **vqs;
419 : 0 : unsigned short num_vqs;
420 : 0 : struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
421 : 0 : struct irq_affinity desc = { 0, };
422 : :
423 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_MQ,
424 : : struct virtio_blk_config, num_queues,
425 : : &num_vqs);
426 : 0 : if (err)
427 : : num_vqs = 1;
428 : :
429 : 0 : num_vqs = min_t(unsigned int, nr_cpu_ids, num_vqs);
430 : :
431 : 0 : vblk->vqs = kmalloc_array(num_vqs, sizeof(*vblk->vqs), GFP_KERNEL);
432 [ # # ]: 0 : if (!vblk->vqs)
433 : : return -ENOMEM;
434 : :
435 : 0 : names = kmalloc_array(num_vqs, sizeof(*names), GFP_KERNEL);
436 : 0 : callbacks = kmalloc_array(num_vqs, sizeof(*callbacks), GFP_KERNEL);
437 : 0 : vqs = kmalloc_array(num_vqs, sizeof(*vqs), GFP_KERNEL);
438 [ # # # # ]: 0 : if (!names || !callbacks || !vqs) {
439 : 0 : err = -ENOMEM;
440 : 0 : goto out;
441 : : }
442 : :
443 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < num_vqs; i++) {
444 : 0 : callbacks[i] = virtblk_done;
445 : 0 : snprintf(vblk->vqs[i].name, VQ_NAME_LEN, "req.%d", i);
446 : 0 : names[i] = vblk->vqs[i].name;
447 : : }
448 : :
449 : : /* Discover virtqueues and write information to configuration. */
450 : 0 : err = virtio_find_vqs(vdev, num_vqs, vqs, callbacks, names, &desc);
451 [ # # ]: 0 : if (err)
452 : 0 : goto out;
453 : :
454 [ # # ]: 0 : for (i = 0; i < num_vqs; i++) {
455 : 0 : spin_lock_init(&vblk->vqs[i].lock);
456 : 0 : vblk->vqs[i].vq = vqs[i];
457 : : }
458 : 0 : vblk->num_vqs = num_vqs;
459 : :
460 : 0 : out:
461 : 0 : kfree(vqs);
462 : 0 : kfree(callbacks);
463 : 0 : kfree(names);
464 [ # # ]: 0 : if (err)
465 : 0 : kfree(vblk->vqs);
466 : : return err;
467 : : }
468 : :
469 : : /*
470 : : * Legacy naming scheme used for virtio devices. We are stuck with it for
471 : : * virtio blk but don't ever use it for any new driver.
472 : : */
473 : 0 : static int virtblk_name_format(char *prefix, int index, char *buf, int buflen)
474 : : {
475 : 0 : const int base = 'z' - 'a' + 1;
476 : 0 : char *begin = buf + strlen(prefix);
477 : 0 : char *end = buf + buflen;
478 : 0 : char *p;
479 : 0 : int unit;
480 : :
481 : 0 : p = end - 1;
482 : 0 : *p = '\0';
483 : 0 : unit = base;
484 : 0 : do {
485 [ # # ]: 0 : if (p == begin)
486 : : return -EINVAL;
487 : 0 : *--p = 'a' + (index % unit);
488 : 0 : index = (index / unit) - 1;
489 [ # # ]: 0 : } while (index >= 0);
490 : :
491 : 0 : memmove(begin, p, end - p);
492 : 0 : memcpy(buf, prefix, strlen(prefix));
493 : :
494 : 0 : return 0;
495 : : }
496 : :
497 : 0 : static int virtblk_get_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
498 : : {
499 : 0 : u8 writeback;
500 : 0 : int err;
501 : :
502 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE,
503 : : struct virtio_blk_config, wce,
504 : : &writeback);
505 : :
506 : : /*
507 : : * If WCE is not configurable and flush is not available,
508 : : * assume no writeback cache is in use.
509 : : */
510 : 0 : if (err)
511 : 0 : writeback = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_FLUSH);
512 : :
513 : 0 : return writeback;
514 : : }
515 : :
516 : 0 : static void virtblk_update_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
517 : : {
518 : 0 : u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vdev);
519 : 0 : struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
520 : :
521 : 0 : blk_queue_write_cache(vblk->disk->queue, writeback, false);
522 : 0 : revalidate_disk(vblk->disk);
523 : 0 : }
524 : :
525 : : static const char *const virtblk_cache_types[] = {
526 : : "write through", "write back"
527 : : };
528 : :
529 : : static ssize_t
530 : 0 : cache_type_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
531 : : const char *buf, size_t count)
532 : : {
533 : 0 : struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
534 : 0 : struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
535 : 0 : struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
536 : 0 : int i;
537 : :
538 [ # # ]: 0 : BUG_ON(!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE));
539 : 0 : i = sysfs_match_string(virtblk_cache_types, buf);
540 [ # # ]: 0 : if (i < 0)
541 : 0 : return i;
542 : :
543 : 0 : virtio_cwrite8(vdev, offsetof(struct virtio_blk_config, wce), i);
544 : 0 : virtblk_update_cache_mode(vdev);
545 : 0 : return count;
546 : : }
547 : :
548 : : static ssize_t
549 : 0 : cache_type_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr, char *buf)
550 : : {
551 : 0 : struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
552 : 0 : struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
553 : 0 : u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vblk->vdev);
554 : :
555 [ # # ]: 0 : BUG_ON(writeback >= ARRAY_SIZE(virtblk_cache_types));
556 : 0 : return snprintf(buf, 40, "%s\n", virtblk_cache_types[writeback]);
557 : : }
558 : :
559 : : static DEVICE_ATTR_RW(cache_type);
560 : :
561 : : static struct attribute *virtblk_attrs[] = {
562 : : &dev_attr_serial.attr,
563 : : &dev_attr_cache_type.attr,
564 : : NULL,
565 : : };
566 : :
567 : 0 : static umode_t virtblk_attrs_are_visible(struct kobject *kobj,
568 : : struct attribute *a, int n)
569 : : {
570 : 0 : struct device *dev = container_of(kobj, struct device, kobj);
571 : 0 : struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
572 : 0 : struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
573 : 0 : struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
574 : :
575 [ # # # # ]: 0 : if (a == &dev_attr_cache_type.attr &&
576 : : !virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE))
577 : : return S_IRUGO;
578 : :
579 : 0 : return a->mode;
580 : : }
581 : :
582 : : static const struct attribute_group virtblk_attr_group = {
583 : : .attrs = virtblk_attrs,
584 : : .is_visible = virtblk_attrs_are_visible,
585 : : };
586 : :
587 : : static const struct attribute_group *virtblk_attr_groups[] = {
588 : : &virtblk_attr_group,
589 : : NULL,
590 : : };
591 : :
592 : 0 : static int virtblk_init_request(struct blk_mq_tag_set *set, struct request *rq,
593 : : unsigned int hctx_idx, unsigned int numa_node)
594 : : {
595 : 0 : struct virtio_blk *vblk = set->driver_data;
596 : 0 : struct virtblk_req *vbr = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
597 : :
598 : 0 : sg_init_table(vbr->sg, vblk->sg_elems);
599 : 0 : return 0;
600 : : }
601 : :
602 : 0 : static int virtblk_map_queues(struct blk_mq_tag_set *set)
603 : : {
604 : 0 : struct virtio_blk *vblk = set->driver_data;
605 : :
606 : 0 : return blk_mq_virtio_map_queues(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT],
607 : : vblk->vdev, 0);
608 : : }
609 : :
610 : : static const struct blk_mq_ops virtio_mq_ops = {
611 : : .queue_rq = virtio_queue_rq,
612 : : .commit_rqs = virtio_commit_rqs,
613 : : .complete = virtblk_request_done,
614 : : .init_request = virtblk_init_request,
615 : : .map_queues = virtblk_map_queues,
616 : : };
617 : :
618 : : static unsigned int virtblk_queue_depth;
619 : : module_param_named(queue_depth, virtblk_queue_depth, uint, 0444);
620 : :
621 : 0 : static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
622 : : {
623 : 0 : struct virtio_blk *vblk;
624 : 0 : struct request_queue *q;
625 : 0 : int err, index;
626 : :
627 : 0 : u32 v, blk_size, max_size, sg_elems, opt_io_size;
628 : 0 : u16 min_io_size;
629 : 0 : u8 physical_block_exp, alignment_offset;
630 : :
631 [ # # ]: 0 : if (!vdev->config->get) {
632 : 0 : dev_err(&vdev->dev, "%s failure: config access disabled\n",
633 : : __func__);
634 : 0 : return -EINVAL;
635 : : }
636 : :
637 : 0 : err = ida_simple_get(&vd_index_ida, 0, minor_to_index(1 << MINORBITS),
638 : : GFP_KERNEL);
639 [ # # ]: 0 : if (err < 0)
640 : 0 : goto out;
641 : 0 : index = err;
642 : :
643 : : /* We need to know how many segments before we allocate. */
644 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX,
645 : : struct virtio_blk_config, seg_max,
646 : : &sg_elems);
647 : :
648 : : /* We need at least one SG element, whatever they say. */
649 : 0 : if (err || !sg_elems)
650 : : sg_elems = 1;
651 : :
652 : : /* We need an extra sg elements at head and tail. */
653 : 0 : sg_elems += 2;
654 : 0 : vdev->priv = vblk = kmalloc(sizeof(*vblk), GFP_KERNEL);
655 [ # # ]: 0 : if (!vblk) {
656 : 0 : err = -ENOMEM;
657 : 0 : goto out_free_index;
658 : : }
659 : :
660 : 0 : vblk->vdev = vdev;
661 : 0 : vblk->sg_elems = sg_elems;
662 : :
663 : 0 : INIT_WORK(&vblk->config_work, virtblk_config_changed_work);
664 : :
665 : 0 : err = init_vq(vblk);
666 [ # # ]: 0 : if (err)
667 : 0 : goto out_free_vblk;
668 : :
669 : : /* FIXME: How many partitions? How long is a piece of string? */
670 : 0 : vblk->disk = alloc_disk(1 << PART_BITS);
671 [ # # ]: 0 : if (!vblk->disk) {
672 : 0 : err = -ENOMEM;
673 : 0 : goto out_free_vq;
674 : : }
675 : :
676 : : /* Default queue sizing is to fill the ring. */
677 [ # # ]: 0 : if (!virtblk_queue_depth) {
678 : 0 : virtblk_queue_depth = vblk->vqs[0].vq->num_free;
679 : : /* ... but without indirect descs, we use 2 descs per req */
680 [ # # ]: 0 : if (!virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC))
681 : 0 : virtblk_queue_depth /= 2;
682 : : }
683 : :
684 : 0 : memset(&vblk->tag_set, 0, sizeof(vblk->tag_set));
685 : 0 : vblk->tag_set.ops = &virtio_mq_ops;
686 : 0 : vblk->tag_set.queue_depth = virtblk_queue_depth;
687 : 0 : vblk->tag_set.numa_node = NUMA_NO_NODE;
688 : 0 : vblk->tag_set.flags = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE;
689 : 0 : vblk->tag_set.cmd_size =
690 : 0 : sizeof(struct virtblk_req) +
691 : 0 : sizeof(struct scatterlist) * sg_elems;
692 : 0 : vblk->tag_set.driver_data = vblk;
693 : 0 : vblk->tag_set.nr_hw_queues = vblk->num_vqs;
694 : :
695 : 0 : err = blk_mq_alloc_tag_set(&vblk->tag_set);
696 [ # # ]: 0 : if (err)
697 : 0 : goto out_put_disk;
698 : :
699 : 0 : q = blk_mq_init_queue(&vblk->tag_set);
700 [ # # ]: 0 : if (IS_ERR(q)) {
701 : 0 : err = -ENOMEM;
702 : 0 : goto out_free_tags;
703 : : }
704 : 0 : vblk->disk->queue = q;
705 : :
706 : 0 : q->queuedata = vblk;
707 : :
708 : 0 : virtblk_name_format("vd", index, vblk->disk->disk_name, DISK_NAME_LEN);
709 : :
710 : 0 : vblk->disk->major = major;
711 : 0 : vblk->disk->first_minor = index_to_minor(index);
712 : 0 : vblk->disk->private_data = vblk;
713 : 0 : vblk->disk->fops = &virtblk_fops;
714 : 0 : vblk->disk->flags |= GENHD_FL_EXT_DEVT;
715 : 0 : vblk->index = index;
716 : :
717 : : /* configure queue flush support */
718 : 0 : virtblk_update_cache_mode(vdev);
719 : :
720 : : /* If disk is read-only in the host, the guest should obey */
721 [ # # ]: 0 : if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_RO))
722 : 0 : set_disk_ro(vblk->disk, 1);
723 : :
724 : : /* We can handle whatever the host told us to handle. */
725 : 0 : blk_queue_max_segments(q, vblk->sg_elems-2);
726 : :
727 : : /* No real sector limit. */
728 : 0 : blk_queue_max_hw_sectors(q, -1U);
729 : :
730 : 0 : max_size = virtio_max_dma_size(vdev);
731 : :
732 : : /* Host can optionally specify maximum segment size and number of
733 : : * segments. */
734 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX,
735 : : struct virtio_blk_config, size_max, &v);
736 : 0 : if (!err)
737 : 0 : max_size = min(max_size, v);
738 : :
739 : 0 : blk_queue_max_segment_size(q, max_size);
740 : :
741 : : /* Host can optionally specify the block size of the device */
742 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
743 : : struct virtio_blk_config, blk_size,
744 : : &blk_size);
745 : 0 : if (!err)
746 : 0 : blk_queue_logical_block_size(q, blk_size);
747 : : else
748 [ # # ]: 0 : blk_size = queue_logical_block_size(q);
749 : :
750 : : /* Use topology information if available */
751 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
752 : : struct virtio_blk_config, physical_block_exp,
753 : : &physical_block_exp);
754 [ # # ]: 0 : if (!err && physical_block_exp)
755 : 0 : blk_queue_physical_block_size(q,
756 : : blk_size * (1 << physical_block_exp));
757 : :
758 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
759 : : struct virtio_blk_config, alignment_offset,
760 : : &alignment_offset);
761 [ # # ]: 0 : if (!err && alignment_offset)
762 : 0 : blk_queue_alignment_offset(q, blk_size * alignment_offset);
763 : :
764 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
765 : : struct virtio_blk_config, min_io_size,
766 : : &min_io_size);
767 [ # # ]: 0 : if (!err && min_io_size)
768 : 0 : blk_queue_io_min(q, blk_size * min_io_size);
769 : :
770 [ # # ]: 0 : err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
771 : : struct virtio_blk_config, opt_io_size,
772 : : &opt_io_size);
773 [ # # ]: 0 : if (!err && opt_io_size)
774 : 0 : blk_queue_io_opt(q, blk_size * opt_io_size);
775 : :
776 [ # # ]: 0 : if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_DISCARD)) {
777 : 0 : q->limits.discard_granularity = blk_size;
778 : :
779 : 0 : virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config,
780 : : discard_sector_alignment, &v);
781 [ # # ]: 0 : q->limits.discard_alignment = v ? v << SECTOR_SHIFT : 0;
782 : :
783 : 0 : virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config,
784 : : max_discard_sectors, &v);
785 [ # # ]: 0 : blk_queue_max_discard_sectors(q, v ? v : UINT_MAX);
786 : :
787 : 0 : virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, max_discard_seg,
788 : : &v);
789 : 0 : blk_queue_max_discard_segments(q,
790 [ # # ]: 0 : min_not_zero(v,
791 : : MAX_DISCARD_SEGMENTS));
792 : :
793 : 0 : blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DISCARD, q);
794 : : }
795 : :
796 [ # # ]: 0 : if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_WRITE_ZEROES)) {
797 : 0 : virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config,
798 : : max_write_zeroes_sectors, &v);
799 [ # # ]: 0 : blk_queue_max_write_zeroes_sectors(q, v ? v : UINT_MAX);
800 : : }
801 : :
802 : 0 : virtblk_update_capacity(vblk, false);
803 : 0 : virtio_device_ready(vdev);
804 : :
805 : 0 : device_add_disk(&vdev->dev, vblk->disk, virtblk_attr_groups);
806 : 0 : return 0;
807 : :
808 : : out_free_tags:
809 : 0 : blk_mq_free_tag_set(&vblk->tag_set);
810 : 0 : out_put_disk:
811 : 0 : put_disk(vblk->disk);
812 : 0 : out_free_vq:
813 : 0 : vdev->config->del_vqs(vdev);
814 : 0 : out_free_vblk:
815 : 0 : kfree(vblk);
816 : 0 : out_free_index:
817 : 0 : ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
818 : : out:
819 : : return err;
820 : : }
821 : :
822 : 0 : static void virtblk_remove(struct virtio_device *vdev)
823 : : {
824 : 0 : struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
825 : 0 : int index = vblk->index;
826 : 0 : int refc;
827 : :
828 : : /* Make sure no work handler is accessing the device. */
829 : 0 : flush_work(&vblk->config_work);
830 : :
831 : 0 : del_gendisk(vblk->disk);
832 : 0 : blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
833 : :
834 : 0 : blk_mq_free_tag_set(&vblk->tag_set);
835 : :
836 : : /* Stop all the virtqueues. */
837 : 0 : vdev->config->reset(vdev);
838 : :
839 : 0 : refc = kref_read(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj.kref);
840 : 0 : put_disk(vblk->disk);
841 : 0 : vdev->config->del_vqs(vdev);
842 : 0 : kfree(vblk->vqs);
843 : 0 : kfree(vblk);
844 : :
845 : : /* Only free device id if we don't have any users */
846 [ # # ]: 0 : if (refc == 1)
847 : 0 : ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
848 : 0 : }
849 : :
850 : : #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
851 : 0 : static int virtblk_freeze(struct virtio_device *vdev)
852 : : {
853 : 0 : struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
854 : :
855 : : /* Ensure we don't receive any more interrupts */
856 : 0 : vdev->config->reset(vdev);
857 : :
858 : : /* Make sure no work handler is accessing the device. */
859 : 0 : flush_work(&vblk->config_work);
860 : :
861 : 0 : blk_mq_quiesce_queue(vblk->disk->queue);
862 : :
863 : 0 : vdev->config->del_vqs(vdev);
864 : 0 : return 0;
865 : : }
866 : :
867 : 0 : static int virtblk_restore(struct virtio_device *vdev)
868 : : {
869 : 0 : struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
870 : 0 : int ret;
871 : :
872 : 0 : ret = init_vq(vdev->priv);
873 [ # # ]: 0 : if (ret)
874 : : return ret;
875 : :
876 : 0 : virtio_device_ready(vdev);
877 : :
878 : 0 : blk_mq_unquiesce_queue(vblk->disk->queue);
879 : 0 : return 0;
880 : : }
881 : : #endif
882 : :
883 : : static const struct virtio_device_id id_table[] = {
884 : : { VIRTIO_ID_BLOCK, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
885 : : { 0 },
886 : : };
887 : :
888 : : static unsigned int features_legacy[] = {
889 : : VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY,
890 : : VIRTIO_BLK_F_RO, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
891 : : VIRTIO_BLK_F_FLUSH, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE,
892 : : VIRTIO_BLK_F_MQ, VIRTIO_BLK_F_DISCARD, VIRTIO_BLK_F_WRITE_ZEROES,
893 : : }
894 : : ;
895 : : static unsigned int features[] = {
896 : : VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY,
897 : : VIRTIO_BLK_F_RO, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
898 : : VIRTIO_BLK_F_FLUSH, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE,
899 : : VIRTIO_BLK_F_MQ, VIRTIO_BLK_F_DISCARD, VIRTIO_BLK_F_WRITE_ZEROES,
900 : : };
901 : :
902 : : static struct virtio_driver virtio_blk = {
903 : : .feature_table = features,
904 : : .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
905 : : .feature_table_legacy = features_legacy,
906 : : .feature_table_size_legacy = ARRAY_SIZE(features_legacy),
907 : : .driver.name = KBUILD_MODNAME,
908 : : .driver.owner = THIS_MODULE,
909 : : .id_table = id_table,
910 : : .probe = virtblk_probe,
911 : : .remove = virtblk_remove,
912 : : .config_changed = virtblk_config_changed,
913 : : #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
914 : : .freeze = virtblk_freeze,
915 : : .restore = virtblk_restore,
916 : : #endif
917 : : };
918 : :
919 : 28 : static int __init init(void)
920 : : {
921 : 28 : int error;
922 : :
923 : 28 : virtblk_wq = alloc_workqueue("virtio-blk", 0, 0);
924 [ + - ]: 28 : if (!virtblk_wq)
925 : : return -ENOMEM;
926 : :
927 : 28 : major = register_blkdev(0, "virtblk");
928 [ - + ]: 28 : if (major < 0) {
929 : 0 : error = major;
930 : 0 : goto out_destroy_workqueue;
931 : : }
932 : :
933 : 28 : error = register_virtio_driver(&virtio_blk);
934 [ - + ]: 28 : if (error)
935 : 0 : goto out_unregister_blkdev;
936 : : return 0;
937 : :
938 : : out_unregister_blkdev:
939 : 0 : unregister_blkdev(major, "virtblk");
940 : 0 : out_destroy_workqueue:
941 : 0 : destroy_workqueue(virtblk_wq);
942 : 0 : return error;
943 : : }
944 : :
945 : 0 : static void __exit fini(void)
946 : : {
947 : 0 : unregister_virtio_driver(&virtio_blk);
948 : 0 : unregister_blkdev(major, "virtblk");
949 : 0 : destroy_workqueue(virtblk_wq);
950 : 0 : }
951 : : module_init(init);
952 : : module_exit(fini);
953 : :
954 : : MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
955 : : MODULE_DESCRIPTION("Virtio block driver");
956 : : MODULE_LICENSE("GPL");
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