drivers/block/xen-blkback/blkback.c

   1 /******************************************************************************
   2  *
   3  * Back-end of the driver for virtual block devices. This portion of the
   4  * driver exports a 'unified' block-device interface that can be accessed
   5  * by any operating system that implements a compatible front end. A
   6  * reference front-end implementation can be found in:
   7  *  drivers/block/xen-blkfront.c
   8  *
   9  * Copyright (c) 2003-2004, Keir Fraser & Steve Hand
  10  * Copyright (c) 2005, Christopher Clark
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU General Public License version 2
  14  * as published by the Free Software Foundation; or, when distributed
  15  * separately from the Linux kernel or incorporated into other
  16  * software packages, subject to the following license:
  17  *
  18  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
  19  * of this source file (the "Software"), to deal in the Software without
  20  * restriction, including without limitation the rights to use, copy, modify,
  21  * merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software,
  22  * and to permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  23  * the following conditions:
  24  *
  25  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  26  * all copies or substantial portions of the Software.
  27  *
  28  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  29  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  30  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  31  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  32  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  33  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  34  * IN THE SOFTWARE.
  35  */
  36
  37 #include <linux/spinlock.h>
  38 #include <linux/kthread.h>
  39 #include <linux/list.h>
  40 #include <linux/delay.h>
  41 #include <linux/freezer.h>
  42
  43 #include <xen/events.h>
  44 #include <xen/page.h>
  45 #include <asm/xen/hypervisor.h>
  46 #include <asm/xen/hypercall.h>
  47 #include "common.h"
  48
  49 #define WRITE_BARRIER   (REQ_WRITE | REQ_FLUSH | REQ_FUA)
  50
  51 /*
  52  * These are rather arbitrary. They are fairly large because adjacent requests
  53  * pulled from a communication ring are quite likely to end up being part of
  54  * the same scatter/gather request at the disc.
  55  *
  56  * ** TRY INCREASING 'blkif_reqs' IF WRITE SPEEDS SEEM TOO LOW **
  57  *
  58  * This will increase the chances of being able to write whole tracks.
  59  * 64 should be enough to keep us competitive with Linux.
  60  */
  61 static int blkif_reqs = 64;
  62 module_param_named(reqs, blkif_reqs, int, 0);
  63 MODULE_PARM_DESC(reqs, "Number of blkback requests to allocate");
  64
  65 /* Run-time switchable: /sys/module/blkback/parameters/ */
  66 static unsigned int log_stats;
  67 static unsigned int debug_lvl;
  68 module_param(log_stats, int, 0644);
  69 module_param(debug_lvl, int, 0644);
  70
  71 /*
  72  * Each outstanding request that we've passed to the lower device layers has a
  73  * 'pending_req' allocated to it. Each buffer_head that completes decrements
  74  * the pendcnt towards zero. When it hits zero, the specified domain has a
  75  * response queued for it, with the saved 'id' passed back.
  76  */
  77 struct pending_req {
  78         struct blkif_st       *blkif;
  79         u64            id;
  80         int            nr_pages;
  81         atomic_t       pendcnt;
  82         unsigned short operation;
  83         int            status;
  84         struct list_head free_list;
  85 };
  86
  87 #define BLKBACK_INVALID_HANDLE (~0)
  88
  89 struct xen_blkbk {
  90         struct pending_req      *pending_reqs;
  91         /* List of all 'pending_req' available */
  92         struct list_head        pending_free;
  93         /* And its spinlock. */
  94         spinlock_t              pending_free_lock;
  95         wait_queue_head_t       pending_free_wq;
  96         /* The list of all pages that are available. */
  97         struct page             **pending_pages;
  98         /* And the grant handles that are available. */
  99         grant_handle_t          *pending_grant_handles;
 100 };
 101
 102 static struct xen_blkbk *blkbk;
 103
 104 /*
 105  * Little helpful macro to figure out the index and virtual address of the
 106  * pending_pages[..]. For each 'pending_req' we have have up to
 107  * BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST (11) pages. The seg would be from 0 through
 108  * 10 and would index in the pending_pages[..]. */
 109 static inline int vaddr_pagenr(struct pending_req *req, int seg)
 110 {
 111         return (req - blkbk->pending_reqs) *
 112                 BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST + seg;
 113 }
 114
 115 #define pending_page(req, seg) pending_pages[vaddr_pagenr(req, seg)]
 116
 117 static inline unsigned long vaddr(struct pending_req *req, int seg)
 118 {
 119         unsigned long pfn = page_to_pfn(blkbk->pending_page(req, seg));
 120         return (unsigned long)pfn_to_kaddr(pfn);
 121 }
 122
 123 #define pending_handle(_req, _seg) \
 124         (blkbk->pending_grant_handles[vaddr_pagenr(_req, _seg)])
 125
 126
 127 static int do_block_io_op(struct blkif_st *blkif);
 128 static void dispatch_rw_block_io(struct blkif_st *blkif,
 129                                  struct blkif_request *req,
 130                                  struct pending_req *pending_req);
 131 static void make_response(struct blkif_st *blkif, u64 id,
 132                           unsigned short op, int st);
 133
 134 /*
 135  * Retrieve from the 'pending_reqs' a free pending_req structure to be used.
 136  */
 137 static struct pending_req *alloc_req(void)
 138 {
 139         struct pending_req *req = NULL;
 140         unsigned long flags;
 141
 142         spin_lock_irqsave(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 143         if (!list_empty(&blkbk->pending_free)) {
 144                 req = list_entry(blkbk->pending_free.next, struct pending_req,
 145                                  free_list);
 146                 list_del(&req->free_list);
 147         }
 148         spin_unlock_irqrestore(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 149         return req;
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Return the 'pending_req' structure back to the freepool. We also
 154  * wake up the thread if it was waiting for a free page.
 155  */
 156 static void free_req(struct pending_req *req)
 157 {
 158         unsigned long flags;
 159         int was_empty;
 160
 161         spin_lock_irqsave(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 162         was_empty = list_empty(&blkbk->pending_free);
 163         list_add(&req->free_list, &blkbk->pending_free);
 164         spin_unlock_irqrestore(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 165         if (was_empty)
 166                 wake_up(&blkbk->pending_free_wq);
 167 }
 168
 169 /*
 170  * Routines for managing virtual block devices (vbds).
 171  */
 172
 173 #define vbd_sz(_v)      ((_v)->bdev->bd_part ? \
 174                          (_v)->bdev->bd_part->nr_sects : \
 175                           get_capacity((_v)->bdev->bd_disk))
 176
 177 unsigned long long vbd_size(struct vbd *vbd)
 178 {
 179         return vbd_sz(vbd);
 180 }
 181
 182 unsigned int vbd_info(struct vbd *vbd)
 183 {
 184         return vbd->type | (vbd->readonly ? VDISK_READONLY : 0);
 185 }
 186
 187 unsigned long vbd_secsize(struct vbd *vbd)
 188 {
 189         return bdev_logical_block_size(vbd->bdev);
 190 }
 191
 192 int vbd_create(struct blkif_st *blkif, blkif_vdev_t handle, unsigned major,
 193                unsigned minor, int readonly, int cdrom)
 194 {
 195         struct vbd *vbd;
 196         struct block_device *bdev;
 197
 198         vbd = &blkif->vbd;
 199         vbd->handle   = handle;
 200         vbd->readonly = readonly;
 201         vbd->type     = 0;
 202
 203         vbd->pdevice  = MKDEV(major, minor);
 204
 205         bdev = blkdev_get_by_dev(vbd->pdevice, vbd->readonly ?
 206                                  FMODE_READ : FMODE_WRITE, NULL);
 207
 208         if (IS_ERR(bdev)) {
 209                 DPRINTK("vbd_creat: device %08x could not be opened.\n",
 210                         vbd->pdevice);
 211                 return -ENOENT;
 212         }
 213
 214         vbd->bdev = bdev;
 215         vbd->size = vbd_size(vbd);
 216
 217         if (vbd->bdev->bd_disk == NULL) {
 218                 DPRINTK("vbd_creat: device %08x doesn't exist.\n",
 219                         vbd->pdevice);
 220                 vbd_free(vbd);
 221                 return -ENOENT;
 222         }
 223
 224         if (vbd->bdev->bd_disk->flags & GENHD_FL_CD || cdrom)
 225                 vbd->type |= VDISK_CDROM;
 226         if (vbd->bdev->bd_disk->flags & GENHD_FL_REMOVABLE)
 227                 vbd->type |= VDISK_REMOVABLE;
 228
 229         DPRINTK("Successful creation of handle=%04x (dom=%u)\n",
 230                 handle, blkif->domid);
 231         return 0;
 232 }
 233
 234 void vbd_free(struct vbd *vbd)
 235 {
 236         if (vbd->bdev)
 237                 blkdev_put(vbd->bdev, vbd->readonly ? FMODE_READ : FMODE_WRITE);
 238         vbd->bdev = NULL;
 239 }
 240
 241 int vbd_translate(struct phys_req *req, struct blkif_st *blkif, int operation)
 242 {
 243         struct vbd *vbd = &blkif->vbd;
 244         int rc = -EACCES;
 245
 246         if ((operation != READ) && vbd->readonly)
 247                 goto out;
 248
 249         if (unlikely((req->sector_number + req->nr_sects) > vbd_sz(vbd)))
 250                 goto out;
 251
 252         req->dev  = vbd->pdevice;
 253         req->bdev = vbd->bdev;
 254         rc = 0;
 255
 256  out:
 257         return rc;
 258 }
 259
 260 void vbd_resize(struct blkif_st *blkif)
 261 {
 262         struct vbd *vbd = &blkif->vbd;
 263         struct xenbus_transaction xbt;
 264         int err;
 265         struct xenbus_device *dev = blkback_xenbus(blkif->be);
 266         unsigned long long new_size = vbd_size(vbd);
 267
 268         printk(KERN_INFO "VBD Resize: Domid: %d, Device: (%d, %d)\n",
 269                 blkif->domid, MAJOR(vbd->pdevice), MINOR(vbd->pdevice));
 270         printk(KERN_INFO "VBD Resize: new size %llu\n", new_size);
 271         vbd->size = new_size;
 272 again:
 273         err = xenbus_transaction_start(&xbt);
 274         if (err) {
 275                 printk(KERN_WARNING "Error starting transaction");
 276                 return;
 277         }
 278         err = xenbus_printf(xbt, dev->nodename, "sectors", "%llu",
 279                             vbd_size(vbd));
 280         if (err) {
 281                 printk(KERN_WARNING "Error writing new size");
 282                 goto abort;
 283         }
 284         /*
 285          * Write the current state; we will use this to synchronize
 286          * the front-end. If the current state is "connected" the
 287          * front-end will get the new size information online.
 288          */
 289         err = xenbus_printf(xbt, dev->nodename, "state", "%d", dev->state);
 290         if (err) {
 291                 printk(KERN_WARNING "Error writing the state");
 292                 goto abort;
 293         }
 294
 295         err = xenbus_transaction_end(xbt, 0);
 296         if (err == -EAGAIN)
 297                 goto again;
 298         if (err)
 299                 printk(KERN_WARNING "Error ending transaction");
 300 abort:
 301         xenbus_transaction_end(xbt, 1);
 302 }
 303
 304 /*
 305  * Notification from the guest OS.
 306  */
 307 static void blkif_notify_work(struct blkif_st *blkif)
 308 {
 309         blkif->waiting_reqs = 1;
 310         wake_up(&blkif->wq);
 311 }
 312
 313 irqreturn_t blkif_be_int(int irq, void *dev_id)
 314 {
 315         blkif_notify_work(dev_id);
 316         return IRQ_HANDLED;
 317 }
 318
 319 /*
 320  * SCHEDULER FUNCTIONS
 321  */
 322
 323 static void print_stats(struct blkif_st *blkif)
 324 {
 325         printk(KERN_DEBUG "%s: oo %3d  |  rd %4d  |  wr %4d  |  br %4d\n",
 326                current->comm, blkif->st_oo_req,
 327                blkif->st_rd_req, blkif->st_wr_req, blkif->st_br_req);
 328         blkif->st_print = jiffies + msecs_to_jiffies(10 * 1000);
 329         blkif->st_rd_req = 0;
 330         blkif->st_wr_req = 0;
 331         blkif->st_oo_req = 0;
 332 }
 333
 334 int blkif_schedule(void *arg)
 335 {
 336         struct blkif_st *blkif = arg;
 337         struct vbd *vbd = &blkif->vbd;
 338
 339         blkif_get(blkif);
 340
 341         if (debug_lvl)
 342                 printk(KERN_DEBUG "%s: started\n", current->comm);
 343
 344         while (!kthread_should_stop()) {
 345                 if (try_to_freeze())
 346                         continue;
 347                 if (unlikely(vbd->size != vbd_size(vbd)))
 348                         vbd_resize(blkif);
 349
 350                 wait_event_interruptible(
 351                         blkif->wq,
 352                         blkif->waiting_reqs || kthread_should_stop());
 353                 wait_event_interruptible(
 354                         blkbk->pending_free_wq,
 355                         !list_empty(&blkbk->pending_free) ||
 356                         kthread_should_stop());
 357
 358                 blkif->waiting_reqs = 0;
 359                 smp_mb(); /* clear flag *before* checking for work */
 360
 361                 if (do_block_io_op(blkif))
 362                         blkif->waiting_reqs = 1;
 363
 364                 if (log_stats && time_after(jiffies, blkif->st_print))
 365                         print_stats(blkif);
 366         }
 367
 368         if (log_stats)
 369                 print_stats(blkif);
 370         if (debug_lvl)
 371                 printk(KERN_DEBUG "%s: exiting\n", current->comm);
 372
 373         blkif->xenblkd = NULL;
 374         blkif_put(blkif);
 375
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 struct seg_buf {
 380         unsigned long buf;
 381         unsigned int nsec;
 382 };
 383 /*
 384  * Unmap the grant references, and also remove the M2P over-rides
 385  * used in the 'pending_req'.
 386 */
 387 static void xen_blkbk_unmap(struct pending_req *req)
 388 {
 389         struct gnttab_unmap_grant_ref unmap[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 390         unsigned int i, invcount = 0;
 391         grant_handle_t handle;
 392         int ret;
 393
 394         for (i = 0; i < req->nr_pages; i++) {
 395                 handle = pending_handle(req, i);
 396                 if (handle == BLKBACK_INVALID_HANDLE)
 397                         continue;
 398                 gnttab_set_unmap_op(&unmap[invcount], vaddr(req, i),
 399                                     GNTMAP_host_map, handle);
 400                 pending_handle(req, i) = BLKBACK_INVALID_HANDLE;
 401                 invcount++;
 402         }
 403
 404         ret = HYPERVISOR_grant_table_op(
 405                 GNTTABOP_unmap_grant_ref, unmap, invcount);
 406         BUG_ON(ret);
 407         /* Note, we use invcount, so nr->pages, so we can't index
 408          * using vaddr(req, i).
 409          */
 410         for (i = 0; i < invcount; i++) {
 411                 ret = m2p_remove_override(
 412                         virt_to_page(unmap[i].host_addr), false);
 413                 if (ret) {
 414                         printk(KERN_ALERT "Failed to remove M2P override for " \
 415                                 "%lx\n", (unsigned long)unmap[i].host_addr);
 416                         continue;
 417                 }
 418         }
 419 }
 420 static int xen_blkbk_map(struct blkif_request *req, struct pending_req *pending_req,
 421                          struct seg_buf seg[])
 422 {
 423         struct gnttab_map_grant_ref map[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 424         int i;
 425         int nseg = req->nr_segments;
 426         int ret = 0;
 427         /* Fill out preq.nr_sects with proper amount of sectors, and setup
 428          * assign map[..] with the PFN of the page in our domain with the
 429          * corresponding grant reference for each page.
 430          */
 431         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 432                 uint32_t flags;
 433
 434                 flags = GNTMAP_host_map;
 435                 if (pending_req->operation != BLKIF_OP_READ)
 436                         flags |= GNTMAP_readonly;
 437                 gnttab_set_map_op(&map[i], vaddr(pending_req, i), flags,
 438                                   req->u.rw.seg[i].gref, pending_req->blkif->domid);
 439         }
 440
 441         ret = HYPERVISOR_grant_table_op(GNTTABOP_map_grant_ref, map, nseg);
 442         BUG_ON(ret);
 443
 444         /* Now swizzel the MFN in our domain with the MFN from the other domain
 445          * so that when we access vaddr(pending_req,i) it has the contents of
 446          * the page from the other domain.
 447          */
 448         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 449                 if (unlikely(map[i].status != 0)) {
 450                         DPRINTK("invalid buffer -- could not remap it\n");
 451                         map[i].handle = BLKBACK_INVALID_HANDLE;
 452                         ret |= 1;
 453                 }
 454
 455                 pending_handle(pending_req, i) = map[i].handle;
 456
 457                 if (ret)
 458                         continue;
 459
 460                 ret = m2p_add_override(PFN_DOWN(map[i].dev_bus_addr),
 461                         blkbk->pending_page(pending_req, i), false);
 462                 if (ret) {
 463                         printk(KERN_ALERT "Failed to install M2P override for"\
 464                                 " %lx (ret: %d)\n", (unsigned long)
 465                                 map[i].dev_bus_addr, ret);
 466                         /* We could switch over to GNTTABOP_copy */
 467                         continue;
 468                 }
 469
 470                 seg[i].buf  = map[i].dev_bus_addr |
 471                         (req->u.rw.seg[i].first_sect << 9);
 472         }
 473         return ret;
 474 }
 475
 476 /*
 477  * Completion callback on the bio's. Called as bh->b_end_io()
 478  */
 479
 480 static void __end_block_io_op(struct pending_req *pending_req, int error)
 481 {
 482         /* An error fails the entire request. */
 483         if ((pending_req->operation == BLKIF_OP_WRITE_BARRIER) &&
 484             (error == -EOPNOTSUPP)) {
 485                 DPRINTK("blkback: write barrier op failed, not supported\n");
 486                 blkback_barrier(XBT_NIL, pending_req->blkif->be, 0);
 487                 pending_req->status = BLKIF_RSP_EOPNOTSUPP;
 488         } else if (error) {
 489                 DPRINTK("Buffer not up-to-date at end of operation, "
 490                         "error=%d\n", error);
 491                 pending_req->status = BLKIF_RSP_ERROR;
 492         }
 493
 494         /* If all of the bio's have completed it is time to unmap
 495          * the grant references associated with 'request' and provide
 496          * the proper response on the ring.
 497          */
 498         if (atomic_dec_and_test(&pending_req->pendcnt)) {
 499                 xen_blkbk_unmap(pending_req);
 500                 make_response(pending_req->blkif, pending_req->id,
 501                               pending_req->operation, pending_req->status);
 502                 blkif_put(pending_req->blkif);
 503                 free_req(pending_req);
 504         }
 505 }
 506
 507 /*
 508  * bio callback.
 509  */
 510 static void end_block_io_op(struct bio *bio, int error)
 511 {
 512         __end_block_io_op(bio->bi_private, error);
 513         bio_put(bio);
 514 }
 515
 516
 517
 518 /*
 519  * Function to copy the from the ring buffer the 'struct blkif_request'
 520  * (which has the sectors we want, number of them, grant references, etc),
 521  * and transmute  it to the block API to hand it over to the proper block disk.
 522  */
 523 static int do_block_io_op(struct blkif_st *blkif)
 524 {
 525         union blkif_back_rings *blk_rings = &blkif->blk_rings;
 526         struct blkif_request req;
 527         struct pending_req *pending_req;
 528         RING_IDX rc, rp;
 529         int more_to_do = 0;
 530
 531         rc = blk_rings->common.req_cons;
 532         rp = blk_rings->common.sring->req_prod;
 533         rmb(); /* Ensure we see queued requests up to 'rp'. */
 534
 535         while (rc != rp) {
 536
 537                 if (RING_REQUEST_CONS_OVERFLOW(&blk_rings->common, rc))
 538                         break;
 539
 540                 if (kthread_should_stop()) {
 541                         more_to_do = 1;
 542                         break;
 543                 }
 544
 545                 pending_req = alloc_req();
 546                 if (NULL == pending_req) {
 547                         blkif->st_oo_req++;
 548                         more_to_do = 1;
 549                         break;
 550                 }
 551
 552                 switch (blkif->blk_protocol) {
 553                 case BLKIF_PROTOCOL_NATIVE:
 554                         memcpy(&req, RING_GET_REQUEST(&blk_rings->native, rc), sizeof(req));
 555                         break;
 556                 case BLKIF_PROTOCOL_X86_32:
 557                         blkif_get_x86_32_req(&req, RING_GET_REQUEST(&blk_rings->x86_32, rc));
 558                         break;
 559                 case BLKIF_PROTOCOL_X86_64:
 560                         blkif_get_x86_64_req(&req, RING_GET_REQUEST(&blk_rings->x86_64, rc));
 561                         break;
 562                 default:
 563                         BUG();
 564                 }
 565                 blk_rings->common.req_cons = ++rc; /* before make_response() */
 566
 567                 /* Apply all sanity checks to /private copy/ of request. */
 568                 barrier();
 569
 570                 switch (req.operation) {
 571                 case BLKIF_OP_READ:
 572                         blkif->st_rd_req++;
 573                         dispatch_rw_block_io(blkif, &req, pending_req);
 574                         break;
 575                 case BLKIF_OP_WRITE_BARRIER:
 576                         blkif->st_br_req++;
 577                         /* fall through */
 578                 case BLKIF_OP_WRITE:
 579                         blkif->st_wr_req++;
 580                         dispatch_rw_block_io(blkif, &req, pending_req);
 581                         break;
 582                 default:
 583                         /* A good sign something is wrong: sleep for a while to
 584                          * avoid excessive CPU consumption by a bad guest. */
 585                         msleep(1);
 586                         DPRINTK("error: unknown block io operation [%d]\n",
 587                                 req.operation);
 588                         make_response(blkif, req.id, req.operation,
 589                                       BLKIF_RSP_ERROR);
 590                         free_req(pending_req);
 591                         break;
 592                 }
 593
 594                 /* Yield point for this unbounded loop. */
 595                 cond_resched();
 596         }
 597
 598         return more_to_do;
 599 }
 600
 601 /*
 602  * Transumation of the 'struct blkif_request' to a proper 'struct bio'
 603  * and call the 'submit_bio' to pass it to the underlaying storage.
 604  */
 605 static void dispatch_rw_block_io(struct blkif_st *blkif,
 606                                  struct blkif_request *req,
 607                                  struct pending_req *pending_req)
 608 {
 609         struct phys_req preq;
 610         struct seg_buf seg[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 611         unsigned int nseg;
 612         struct bio *bio = NULL;
 613         struct bio *biolist[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 614         int i, nbio = 0;
 615         int operation;
 616         struct blk_plug plug;
 617
 618         switch (req->operation) {
 619         case BLKIF_OP_READ:
 620                 operation = READ;
 621                 break;
 622         case BLKIF_OP_WRITE:
 623                 operation = WRITE;
 624                 break;
 625         case BLKIF_OP_WRITE_BARRIER:
 626                 operation = WRITE_BARRIER;
 627                 break;
 628         default:
 629                 operation = 0; /* make gcc happy */
 630                 BUG();
 631         }
 632
 633         /* Check that the number of segments is sane. */
 634         nseg = req->nr_segments;
 635         if (unlikely(nseg == 0 && operation != WRITE_BARRIER) ||
 636             unlikely(nseg > BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST)) {
 637                 DPRINTK("Bad number of segments in request (%d)\n", nseg);
 638                 /* Haven't submitted any bio's yet. */
 639                 goto fail_response;
 640         }
 641
 642         preq.dev           = req->handle;
 643         preq.sector_number = req->u.rw.sector_number;
 644         preq.nr_sects      = 0;
 645
 646         pending_req->blkif     = blkif;
 647         pending_req->id        = req->id;
 648         pending_req->operation = req->operation;
 649         pending_req->status    = BLKIF_RSP_OKAY;
 650         pending_req->nr_pages  = nseg;
 651
 652         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 653                 seg[i].nsec = req->u.rw.seg[i].last_sect -
 654                         req->u.rw.seg[i].first_sect + 1;
 655                 if ((req->u.rw.seg[i].last_sect >= (PAGE_SIZE >> 9)) ||
 656                     (req->u.rw.seg[i].last_sect < req->u.rw.seg[i].first_sect))
 657                         goto fail_response;
 658                 preq.nr_sects += seg[i].nsec;
 659
 660         }
 661
 662         if (vbd_translate(&preq, blkif, operation) != 0) {
 663                 DPRINTK("access denied: %s of [%llu,%llu] on dev=%04x\n",
 664                         operation == READ ? "read" : "write",
 665                         preq.sector_number,
 666                         preq.sector_number + preq.nr_sects, preq.dev);
 667                 goto fail_response;
 668         }
 669         /* This check _MUST_ be done after vbd_translate as the preq.bdev
 670          * is set there. */
 671         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 672                 if (((int)preq.sector_number|(int)seg[i].nsec) &
 673                     ((bdev_logical_block_size(preq.bdev) >> 9) - 1)) {
 674                         DPRINTK("Misaligned I/O request from domain %d",
 675                                 blkif->domid);
 676                         goto fail_response;
 677                 }
 678         }
 679         /* If we have failed at this point, we need to undo the M2P override,
 680          * set gnttab_set_unmap_op on all of the grant references and perform
 681          * the hypercall to unmap the grants - that is all done in
 682          * xen_blkbk_unmap.
 683          */
 684         if (xen_blkbk_map(req, pending_req, seg))
 685                 goto fail_flush;
 686
 687         /* This corresponding blkif_put is done in __end_block_io_op */
 688         blkif_get(blkif);
 689
 690         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 691                 while ((bio == NULL) ||
 692                        (bio_add_page(bio,
 693                                      blkbk->pending_page(pending_req, i),
 694                                      seg[i].nsec << 9,
 695                                      seg[i].buf & ~PAGE_MASK) == 0)) {
 696
 697                         bio = biolist[nbio++] = bio_alloc(GFP_KERNEL, nseg-i);
 698                         if (unlikely(bio == NULL))
 699                                 goto fail_put_bio;
 700
 701                         bio->bi_bdev    = preq.bdev;
 702                         bio->bi_private = pending_req;
 703                         bio->bi_end_io  = end_block_io_op;
 704                         bio->bi_sector  = preq.sector_number;
 705                 }
 706
 707                 preq.sector_number += seg[i].nsec;
 708         }
 709
 710         /* This will be hit if the operation was a barrier. */
 711         if (!bio) {
 712                 BUG_ON(operation != WRITE_BARRIER);
 713                 bio = biolist[nbio++] = bio_alloc(GFP_KERNEL, 0);
 714                 if (unlikely(bio == NULL))
 715                         goto fail_put_bio;
 716
 717                 bio->bi_bdev    = preq.bdev;
 718                 bio->bi_private = pending_req;
 719                 bio->bi_end_io  = end_block_io_op;
 720                 bio->bi_sector  = -1;
 721         }
 722
 723
 724         /* We set it one so that the last submit_bio does not have to call
 725          * atomic_inc.
 726          */
 727         atomic_set(&pending_req->pendcnt, nbio);
 728
 729         /* Get a reference count for the disk queue and start sending I/O */
 730         blk_start_plug(&plug);
 731
 732         for (i = 0; i < nbio; i++)
 733                 submit_bio(operation, biolist[i]);
 734
 735         blk_finish_plug(&plug);
 736         /* Let the I/Os go.. */
 737
 738         if (operation == READ)
 739                 blkif->st_rd_sect += preq.nr_sects;
 740         else if (operation == WRITE || operation == WRITE_BARRIER)
 741                 blkif->st_wr_sect += preq.nr_sects;
 742
 743         return;
 744
 745  fail_flush:
 746         xen_blkbk_unmap(pending_req);
 747  fail_response:
 748         /* Haven't submitted any bio's yet. */
 749         make_response(blkif, req->id, req->operation, BLKIF_RSP_ERROR);
 750         free_req(pending_req);
 751         msleep(1); /* back off a bit */
 752         return;
 753
 754  fail_put_bio:
 755         for (i = 0; i < (nbio-1); i++)
 756                 bio_put(biolist[i]);
 757         __end_block_io_op(pending_req, -EINVAL);
 758         msleep(1); /* back off a bit */
 759         return;
 760 }
 761
 762
 763
 764 /*
 765  * Put a response on the ring on how the operation fared.
 766  */
 767 static void make_response(struct blkif_st *blkif, u64 id,
 768                           unsigned short op, int st)
 769 {
 770         struct blkif_response  resp;
 771         unsigned long     flags;
 772         union blkif_back_rings *blk_rings = &blkif->blk_rings;
 773         int more_to_do = 0;
 774         int notify;
 775
 776         resp.id        = id;
 777         resp.operation = op;
 778         resp.status    = st;
 779
 780         spin_lock_irqsave(&blkif->blk_ring_lock, flags);
 781         /* Place on the response ring for the relevant domain. */
 782         switch (blkif->blk_protocol) {
 783         case BLKIF_PROTOCOL_NATIVE:
 784                 memcpy(RING_GET_RESPONSE(&blk_rings->native, blk_rings->native.rsp_prod_pvt),
 785                        &resp, sizeof(resp));
 786                 break;
 787         case BLKIF_PROTOCOL_X86_32:
 788                 memcpy(RING_GET_RESPONSE(&blk_rings->x86_32, blk_rings->x86_32.rsp_prod_pvt),
 789                        &resp, sizeof(resp));
 790                 break;
 791         case BLKIF_PROTOCOL_X86_64:
 792                 memcpy(RING_GET_RESPONSE(&blk_rings->x86_64, blk_rings->x86_64.rsp_prod_pvt),
 793                        &resp, sizeof(resp));
 794                 break;
 795         default:
 796                 BUG();
 797         }
 798         blk_rings->common.rsp_prod_pvt++;
 799         RING_PUSH_RESPONSES_AND_CHECK_NOTIFY(&blk_rings->common, notify);
 800         if (blk_rings->common.rsp_prod_pvt == blk_rings->common.req_cons) {
 801                 /*
 802                  * Tail check for pending requests. Allows frontend to avoid
 803                  * notifications if requests are already in flight (lower
 804                  * overheads and promotes batching).
 805                  */
 806                 RING_FINAL_CHECK_FOR_REQUESTS(&blk_rings->common, more_to_do);
 807
 808         } else if (RING_HAS_UNCONSUMED_REQUESTS(&blk_rings->common)) {
 809                 more_to_do = 1;
 810         }
 811
 812         spin_unlock_irqrestore(&blkif->blk_ring_lock, flags);
 813
 814         if (more_to_do)
 815                 blkif_notify_work(blkif);
 816         if (notify)
 817                 notify_remote_via_irq(blkif->irq);
 818 }
 819
 820 static int __init blkif_init(void)
 821 {
 822         int i, mmap_pages;
 823         int rc = 0;
 824
 825         if (!xen_pv_domain())
 826                 return -ENODEV;
 827
 828         blkbk = kzalloc(sizeof(struct xen_blkbk), GFP_KERNEL);
 829         if (!blkbk) {
 830                 printk(KERN_ALERT "%s: out of memory!\n", __func__);
 831                 return -ENOMEM;
 832         }
 833
 834         mmap_pages = blkif_reqs * BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST;
 835
 836         blkbk->pending_reqs          = kmalloc(sizeof(blkbk->pending_reqs[0]) *
 837                                         blkif_reqs, GFP_KERNEL);
 838         blkbk->pending_grant_handles = kzalloc(sizeof(blkbk->pending_grant_handles[0]) *
 839                                         mmap_pages, GFP_KERNEL);
 840         blkbk->pending_pages         = kzalloc(sizeof(blkbk->pending_pages[0]) *
 841                                         mmap_pages, GFP_KERNEL);
 842
 843         if (!blkbk->pending_reqs || !blkbk->pending_grant_handles ||
 844             !blkbk->pending_pages) {
 845                 rc = -ENOMEM;
 846                 goto out_of_memory;
 847         }
 848
 849         for (i = 0; i < mmap_pages; i++) {
 850                 blkbk->pending_grant_handles[i] = BLKBACK_INVALID_HANDLE;
 851                 blkbk->pending_pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL);
 852                 if (blkbk->pending_pages[i] == NULL) {
 853                         rc = -ENOMEM;
 854                         goto out_of_memory;
 855                 }
 856         }
 857         rc = blkif_interface_init();
 858         if (rc)
 859                 goto failed_init;
 860
 861         memset(blkbk->pending_reqs, 0, sizeof(blkbk->pending_reqs));
 862
 863         INIT_LIST_HEAD(&blkbk->pending_free);
 864         spin_lock_init(&blkbk->pending_free_lock);
 865         init_waitqueue_head(&blkbk->pending_free_wq);
 866
 867         for (i = 0; i < blkif_reqs; i++)
 868                 list_add_tail(&blkbk->pending_reqs[i].free_list,
 869                               &blkbk->pending_free);
 870
 871         rc = blkif_xenbus_init();
 872         if (rc)
 873                 goto failed_init;
 874
 875         return 0;
 876
 877  out_of_memory:
 878         printk(KERN_ERR "%s: out of memory\n", __func__);
 879  failed_init:
 880         kfree(blkbk->pending_reqs);
 881         kfree(blkbk->pending_grant_handles);
 882         for (i = 0; i < mmap_pages; i++) {
 883                 if (blkbk->pending_pages[i])
 884                         __free_page(blkbk->pending_pages[i]);
 885         }
 886         kfree(blkbk->pending_pages);
 887         kfree(blkbk);
 888         blkbk = NULL;
 889         return rc;
 890 }
 891
 892 module_init(blkif_init);
 893
 894 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");