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/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 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(ulong vp)
 149 {
 150         struct aoedev *d;
 151
 152         d = (struct aoedev *)vp;
 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 bio *bio;
 164         unsigned long n;
 165
 166         aoe_failbuf(d, d->ip.buf);
 167
 168         rq = d->ip.rq;
 169         if (rq == NULL)
 170                 return;
 171         while ((bio = d->ip.nxbio)) {
 172                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
 173                 d->ip.nxbio = bio->bi_next;
 174                 n = (unsigned long) rq->special;
 175                 rq->special = (void *) --n;
 176         }
 177         if ((unsigned long) rq->special == 0)
 178                 aoe_end_request(d, rq, 0);
 179 }
 180
 181 static void
 182 downdev_frame(struct list_head *pos)
 183 {
 184         struct frame *f;
 185
 186         f = list_entry(pos, struct frame, head);
 187         list_del(pos);
 188         if (f->buf) {
 189                 f->buf->nframesout--;
 190                 aoe_failbuf(f->t->d, f->buf);
 191         }
 192         aoe_freetframe(f);
 193 }
 194
 195 void
 196 aoedev_downdev(struct aoedev *d)
 197 {
 198         struct aoetgt *t, **tt, **te;
 199         struct list_head *head, *pos, *nx;
 200         struct request *rq;
 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                 while ((rq = blk_peek_request(d->blkq))) {
 229                         blk_start_request(rq);
 230                         aoe_end_request(d, rq, 1);
 231                 }
 232         }
 233
 234         if (d->gd)
 235                 set_capacity(d->gd, 0);
 236 }
 237
 238 /* return whether the user asked for this particular
 239  * device to be flushed
 240  */
 241 static int
 242 user_req(char *s, size_t slen, struct aoedev *d)
 243 {
 244         char *p;
 245         size_t lim;
 246
 247         if (!d->gd)
 248                 return 0;
 249         p = strrchr(d->gd->disk_name, '/');
 250         if (!p)
 251                 p = d->gd->disk_name;
 252         else
 253                 p += 1;
 254         lim = sizeof(d->gd->disk_name);
 255         lim -= p - d->gd->disk_name;
 256         if (slen < lim)
 257                 lim = slen;
 258
 259         return !strncmp(s, p, lim);
 260 }
 261
 262 static void
 263 freedev(struct aoedev *d)
 264 {
 265         struct aoetgt **t, **e;
 266         int freeing = 0;
 267         unsigned long flags;
 268
 269         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 270         if (d->flags & DEVFL_TKILL
 271         && !(d->flags & DEVFL_FREEING)) {
 272                 d->flags |= DEVFL_FREEING;
 273                 freeing = 1;
 274         }
 275         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 276         if (!freeing)
 277                 return;
 278
 279         del_timer_sync(&d->timer);
 280         if (d->gd) {
 281                 aoedisk_rm_debugfs(d);
 282                 aoedisk_rm_sysfs(d);
 283                 del_gendisk(d->gd);
 284                 put_disk(d->gd);
 285                 blk_cleanup_queue(d->blkq);
 286         }
 287         t = d->targets;
 288         e = t + d->ntargets;
 289         for (; t < e && *t; t++)
 290                 freetgt(d, *t);
 291         if (d->bufpool)
 292                 mempool_destroy(d->bufpool);
 293         skbpoolfree(d);
 294         minor_free(d->sysminor);
 295
 296         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 297         d->flags |= DEVFL_FREED;
 298         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 299 }
 300
 301 enum flush_parms {
 302         NOT_EXITING = 0,
 303         EXITING = 1,
 304 };
 305
 306 static int
 307 flush(const char __user *str, size_t cnt, int exiting)
 308 {
 309         ulong flags;
 310         struct aoedev *d, **dd;
 311         char buf[16];
 312         int all = 0;
 313         int specified = 0;      /* flush a specific device */
 314         unsigned int skipflags;
 315
 316         skipflags = DEVFL_GDALLOC | DEVFL_NEWSIZE | DEVFL_TKILL;
 317
 318         if (!exiting && cnt >= 3) {
 319                 if (cnt > sizeof buf)
 320                         cnt = sizeof buf;
 321                 if (copy_from_user(buf, str, cnt))
 322                         return -EFAULT;
 323                 all = !strncmp(buf, "all", 3);
 324                 if (!all)
 325                         specified = 1;
 326         }
 327
 328         flush_scheduled_work();
 329         /* pass one: without sleeping, do aoedev_downdev */
 330         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
 331         for (d = devlist; d; d = d->next) {
 332                 spin_lock(&d->lock);
 333                 if (exiting) {
 334                         /* unconditionally take each device down */
 335                 } else if (specified) {
 336                         if (!user_req(buf, cnt, d))
 337                                 goto cont;
 338                 } else if ((!all && (d->flags & DEVFL_UP))
 339                 || d->flags & skipflags
 340                 || d->nopen
 341                 || d->ref)
 342                         goto cont;
 343
 344                 aoedev_downdev(d);
 345                 d->flags |= DEVFL_TKILL;
 346 cont:
 347                 spin_unlock(&d->lock);
 348         }
 349         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
 350
 351         /* pass two: call freedev, which might sleep,
 352          * for aoedevs marked with DEVFL_TKILL
 353          */
 354 restart:
 355         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
 356         for (d = devlist; d; d = d->next) {
 357                 spin_lock(&d->lock);
 358                 if (d->flags & DEVFL_TKILL
 359                 && !(d->flags & DEVFL_FREEING)) {
 360                         spin_unlock(&d->lock);
 361                         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
 362                         freedev(d);
 363                         goto restart;
 364                 }
 365                 spin_unlock(&d->lock);
 366         }
 367
 368         /* pass three: remove aoedevs marked with DEVFL_FREED */
 369         for (dd = &devlist, d = *dd; d; d = *dd) {
 370                 struct aoedev *doomed = NULL;
 371
 372                 spin_lock(&d->lock);
 373                 if (d->flags & DEVFL_FREED) {
 374                         *dd = d->next;
 375                         doomed = d;
 376                 } else {
 377                         dd = &d->next;
 378                 }
 379                 spin_unlock(&d->lock);
 380                 if (doomed)
 381                         kfree(doomed->targets);
 382                 kfree(doomed);
 383         }
 384         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
 385
 386         return 0;
 387 }
 388
 389 int
 390 aoedev_flush(const char __user *str, size_t cnt)
 391 {
 392         return flush(str, cnt, NOT_EXITING);
 393 }
 394
 395 /* This has been confirmed to occur once with Tms=3*1000 due to the
 396  * driver changing link and not processing its transmit ring.  The
 397  * problem is hard enough to solve by returning an error that I'm
 398  * still punting on "solving" this.
 399  */
 400 static void
 401 skbfree(struct sk_buff *skb)
 402 {
 403         enum { Sms = 250, Tms = 30 * 1000};
 404         int i = Tms / Sms;
 405
 406         if (skb == NULL)
 407                 return;
 408         while (atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) != 1 && i-- > 0)
 409                 msleep(Sms);
 410         if (i < 0) {
 411                 printk(KERN_ERR
 412                         "aoe: %s holds ref: %s\n",
 413                         skb->dev ? skb->dev->name : "netif",
 414                         "cannot free skb -- memory leaked.");
 415                 return;
 416         }
 417         skb->truesize -= skb->data_len;
 418         skb_shinfo(skb)->nr_frags = skb->data_len = 0;
 419         skb_trim(skb, 0);
 420         dev_kfree_skb(skb);
 421 }
 422
 423 static void
 424 skbpoolfree(struct aoedev *d)
 425 {
 426         struct sk_buff *skb, *tmp;
 427
 428         skb_queue_walk_safe(&d->skbpool, skb, tmp)
 429                 skbfree(skb);
 430
 431         __skb_queue_head_init(&d->skbpool);
 432 }
 433
 434 /* find it or allocate it */
 435 struct aoedev *
 436 aoedev_by_aoeaddr(ulong maj, int min, int do_alloc)
 437 {
 438         struct aoedev *d;
 439         int i;
 440         ulong flags;
 441         ulong sysminor = 0;
 442
 443         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
 444
 445         for (d=devlist; d; d=d->next)
 446                 if (d->aoemajor == maj && d->aoeminor == min) {
 447                         spin_lock(&d->lock);
 448                         if (d->flags & DEVFL_TKILL) {
 449                                 spin_unlock(&d->lock);
 450                                 d = NULL;
 451                                 goto out;
 452                         }
 453                         d->ref++;
 454                         spin_unlock(&d->lock);
 455                         break;
 456                 }
 457         if (d || !do_alloc || minor_get(&sysminor, maj, min) < 0)
 458                 goto out;
 459         d = kcalloc(1, sizeof *d, GFP_ATOMIC);
 460         if (!d)
 461                 goto out;
 462         d->targets = kcalloc(NTARGETS, sizeof(*d->targets), GFP_ATOMIC);
 463         if (!d->targets) {
 464                 kfree(d);
 465                 d = NULL;
 466                 goto out;
 467         }
 468         d->ntargets = NTARGETS;
 469         INIT_WORK(&d->work, aoecmd_sleepwork);
 470         spin_lock_init(&d->lock);
 471         skb_queue_head_init(&d->skbpool);
 472         init_timer(&d->timer);
 473         d->timer.data = (ulong) d;
 474         d->timer.function = dummy_timer;
 475         d->timer.expires = jiffies + HZ;
 476         add_timer(&d->timer);
 477         d->bufpool = NULL;      /* defer to aoeblk_gdalloc */
 478         d->tgt = d->targets;
 479         d->ref = 1;
 480         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++)
 481                 INIT_LIST_HEAD(&d->factive[i]);
 482         INIT_LIST_HEAD(&d->rexmitq);
 483         d->sysminor = sysminor;
 484         d->aoemajor = maj;
 485         d->aoeminor = min;
 486         d->rttavg = RTTAVG_INIT;
 487         d->rttdev = RTTDEV_INIT;
 488         d->next = devlist;
 489         devlist = d;
 490  out:
 491         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
 492         return d;
 493 }
 494
 495 static void
 496 freetgt(struct aoedev *d, struct aoetgt *t)
 497 {
 498         struct frame *f;
 499         struct list_head *pos, *nx, *head;
 500         struct aoeif *ifp;
 501
 502         for (ifp = t->ifs; ifp < &t->ifs[NAOEIFS]; ++ifp) {
 503                 if (!ifp->nd)
 504                         break;
 505                 dev_put(ifp->nd);
 506         }
 507
 508         head = &t->ffree;
 509         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 510                 list_del(pos);
 511                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 512                 skbfree(f->skb);
 513                 kfree(f);
 514         }
 515         kfree(t);
 516 }
 517
 518 void
 519 aoedev_exit(void)
 520 {
 521         flush_scheduled_work();
 522         flush(NULL, 0, EXITING);
 523 }
 524
 525 int __init
 526 aoedev_init(void)
 527 {
 528         return 0;
 529 }