drivers/block/aoe/aoecmd.c

   1 /* Copyright (c) 2004 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
   2 /*
   3  * aoecmd.c
   4  * Filesystem request handling methods
   5  */
   6
   7 #include <linux/hdreg.h>
   8 #include <linux/blkdev.h>
   9 #include <linux/skbuff.h>
  10 #include <linux/netdevice.h>
  11 #include "aoe.h"
  12
  13 #define TIMERTICK (HZ / 10)
  14 #define MINTIMER (2 * TIMERTICK)
  15 #define MAXTIMER (HZ << 1)
  16 #define MAXWAIT (60 * 3)        /* After MAXWAIT seconds, give up and fail dev */
  17
  18 static struct sk_buff *
  19 new_skb(struct net_device *if_dev, ulong len)
  20 {
  21         struct sk_buff *skb;
  22
  23         skb = alloc_skb(len, GFP_ATOMIC);
  24         if (skb) {
  25                 skb->nh.raw = skb->mac.raw = skb->data;
  26                 skb->dev = if_dev;
  27                 skb->protocol = __constant_htons(ETH_P_AOE);
  28                 skb->priority = 0;
  29                 skb_put(skb, len);
  30                 skb->next = skb->prev = NULL;
  31
  32                 /* tell the network layer not to perform IP checksums
  33                  * or to get the NIC to do it
  34                  */
  35                 skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
  36         }
  37         return skb;
  38 }
  39
  40 static struct sk_buff *
  41 skb_prepare(struct aoedev *d, struct frame *f)
  42 {
  43         struct sk_buff *skb;
  44         char *p;
  45
  46         skb = new_skb(d->ifp, f->ndata + f->writedatalen);
  47         if (!skb) {
  48                 printk(KERN_INFO "aoe: skb_prepare: failure to allocate skb\n");
  49                 return NULL;
  50         }
  51
  52         p = skb->mac.raw;
  53         memcpy(p, f->data, f->ndata);
  54
  55         if (f->writedatalen) {
  56                 p += sizeof(struct aoe_hdr) + sizeof(struct aoe_atahdr);
  57                 memcpy(p, f->bufaddr, f->writedatalen);
  58         }
  59
  60         return skb;
  61 }
  62
  63 static struct frame *
  64 getframe(struct aoedev *d, int tag)
  65 {
  66         struct frame *f, *e;
  67
  68         f = d->frames;
  69         e = f + d->nframes;
  70         for (; f<e; f++)
  71                 if (f->tag == tag)
  72                         return f;
  73         return NULL;
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Leave the top bit clear so we have tagspace for userland.
  78  * The bottom 16 bits are the xmit tick for rexmit/rttavg processing.
  79  * This driver reserves tag -1 to mean "unused frame."
  80  */
  81 static int
  82 newtag(struct aoedev *d)
  83 {
  84         register ulong n;
  85
  86         n = jiffies & 0xffff;
  87         return n |= (++d->lasttag & 0x7fff) << 16;
  88 }
  89
  90 static int
  91 aoehdr_atainit(struct aoedev *d, struct aoe_hdr *h)
  92 {
  93         u32 host_tag = newtag(d);
  94
  95         memcpy(h->src, d->ifp->dev_addr, sizeof h->src);
  96         memcpy(h->dst, d->addr, sizeof h->dst);
  97         h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
  98         h->verfl = AOE_HVER;
  99         h->major = cpu_to_be16(d->aoemajor);
 100         h->minor = d->aoeminor;
 101         h->cmd = AOECMD_ATA;
 102         h->tag = cpu_to_be32(host_tag);
 103
 104         return host_tag;
 105 }
 106
 107 static void
 108 aoecmd_ata_rw(struct aoedev *d, struct frame *f)
 109 {
 110         struct aoe_hdr *h;
 111         struct aoe_atahdr *ah;
 112         struct buf *buf;
 113         struct sk_buff *skb;
 114         ulong bcnt;
 115         register sector_t sector;
 116         char writebit, extbit;
 117
 118         writebit = 0x10;
 119         extbit = 0x4;
 120
 121         buf = d->inprocess;
 122
 123         sector = buf->sector;
 124         bcnt = buf->bv_resid;
 125         if (bcnt > MAXATADATA)
 126                 bcnt = MAXATADATA;
 127
 128         /* initialize the headers & frame */
 129         h = (struct aoe_hdr *) f->data;
 130         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
 131         f->ndata = sizeof *h + sizeof *ah;
 132         memset(h, 0, f->ndata);
 133         f->tag = aoehdr_atainit(d, h);
 134         f->waited = 0;
 135         f->buf = buf;
 136         f->bufaddr = buf->bufaddr;
 137
 138         /* set up ata header */
 139         ah->scnt = bcnt >> 9;
 140         ah->lba0 = sector;
 141         ah->lba1 = sector >>= 8;
 142         ah->lba2 = sector >>= 8;
 143         ah->lba3 = sector >>= 8;
 144         if (d->flags & DEVFL_EXT) {
 145                 ah->aflags |= AOEAFL_EXT;
 146                 ah->lba4 = sector >>= 8;
 147                 ah->lba5 = sector >>= 8;
 148         } else {
 149                 extbit = 0;
 150                 ah->lba3 &= 0x0f;
 151                 ah->lba3 |= 0xe0;       /* LBA bit + obsolete 0xa0 */
 152         }
 153
 154         if (bio_data_dir(buf->bio) == WRITE) {
 155                 ah->aflags |= AOEAFL_WRITE;
 156                 f->writedatalen = bcnt;
 157         } else {
 158                 writebit = 0;
 159                 f->writedatalen = 0;
 160         }
 161
 162         ah->cmdstat = WIN_READ | writebit | extbit;
 163
 164         /* mark all tracking fields and load out */
 165         buf->nframesout += 1;
 166         buf->bufaddr += bcnt;
 167         buf->bv_resid -= bcnt;
 168 /* printk(KERN_INFO "aoe: bv_resid=%ld\n", buf->bv_resid); */
 169         buf->resid -= bcnt;
 170         buf->sector += bcnt >> 9;
 171         if (buf->resid == 0) {
 172                 d->inprocess = NULL;
 173         } else if (buf->bv_resid == 0) {
 174                 buf->bv++;
 175                 buf->bv_resid = buf->bv->bv_len;
 176                 buf->bufaddr = page_address(buf->bv->bv_page) + buf->bv->bv_offset;
 177         }
 178
 179         skb = skb_prepare(d, f);
 180         if (skb) {
 181                 skb->next = d->skblist;
 182                 d->skblist = skb;
 183         }
 184 }
 185
 186 /* enters with d->lock held */
 187 void
 188 aoecmd_work(struct aoedev *d)
 189 {
 190         struct frame *f;
 191         struct buf *buf;
 192 loop:
 193         f = getframe(d, FREETAG);
 194         if (f == NULL)
 195                 return;
 196         if (d->inprocess == NULL) {
 197                 if (list_empty(&d->bufq))
 198                         return;
 199                 buf = container_of(d->bufq.next, struct buf, bufs);
 200                 list_del(d->bufq.next);
 201 /*printk(KERN_INFO "aoecmd_work: bi_size=%ld\n", buf->bio->bi_size); */
 202                 d->inprocess = buf;
 203         }
 204         aoecmd_ata_rw(d, f);
 205         goto loop;
 206 }
 207
 208 static void
 209 rexmit(struct aoedev *d, struct frame *f)
 210 {
 211         struct sk_buff *skb;
 212         struct aoe_hdr *h;
 213         char buf[128];
 214         u32 n;
 215
 216         n = newtag(d);
 217
 218         snprintf(buf, sizeof buf,
 219                 "%15s e%ld.%ld oldtag=%08x@%08lx newtag=%08x\n",
 220                 "retransmit",
 221                 d->aoemajor, d->aoeminor, f->tag, jiffies, n);
 222         aoechr_error(buf);
 223
 224         h = (struct aoe_hdr *) f->data;
 225         f->tag = n;
 226         h->tag = cpu_to_be32(n);
 227
 228         skb = skb_prepare(d, f);
 229         if (skb) {
 230                 skb->next = d->skblist;
 231                 d->skblist = skb;
 232         }
 233 }
 234
 235 static int
 236 tsince(int tag)
 237 {
 238         int n;
 239
 240         n = jiffies & 0xffff;
 241         n -= tag & 0xffff;
 242         if (n < 0)
 243                 n += 1<<16;
 244         return n;
 245 }
 246
 247 static void
 248 rexmit_timer(ulong vp)
 249 {
 250         struct aoedev *d;
 251         struct frame *f, *e;
 252         struct sk_buff *sl;
 253         register long timeout;
 254         ulong flags, n;
 255
 256         d = (struct aoedev *) vp;
 257         sl = NULL;
 258
 259         /* timeout is always ~150% of the moving average */
 260         timeout = d->rttavg;
 261         timeout += timeout >> 1;
 262
 263         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 264
 265         if (d->flags & DEVFL_TKILL) {
 266 tdie:           spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 267                 return;
 268         }
 269         f = d->frames;
 270         e = f + d->nframes;
 271         for (; f<e; f++) {
 272                 if (f->tag != FREETAG && tsince(f->tag) >= timeout) {
 273                         n = f->waited += timeout;
 274                         n /= HZ;
 275                         if (n > MAXWAIT) { /* waited too long.  device failure. */
 276                                 aoedev_downdev(d);
 277                                 goto tdie;
 278                         }
 279                         rexmit(d, f);
 280                 }
 281         }
 282
 283         sl = d->skblist;
 284         d->skblist = NULL;
 285         if (sl) {
 286                 n = d->rttavg <<= 1;
 287                 if (n > MAXTIMER)
 288                         d->rttavg = MAXTIMER;
 289         }
 290
 291         d->timer.expires = jiffies + TIMERTICK;
 292         add_timer(&d->timer);
 293
 294         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 295
 296         aoenet_xmit(sl);
 297 }
 298
 299 static void
 300 ataid_complete(struct aoedev *d, unsigned char *id)
 301 {
 302         u64 ssize;
 303         u16 n;
 304
 305         /* word 83: command set supported */
 306         n = le16_to_cpup((__le16 *) &id[83<<1]);
 307
 308         /* word 86: command set/feature enabled */
 309         n |= le16_to_cpup((__le16 *) &id[86<<1]);
 310
 311         if (n & (1<<10)) {      /* bit 10: LBA 48 */
 312                 d->flags |= DEVFL_EXT;
 313
 314                 /* word 100: number lba48 sectors */
 315                 ssize = le64_to_cpup((__le64 *) &id[100<<1]);
 316
 317                 /* set as in ide-disk.c:init_idedisk_capacity */
 318                 d->geo.cylinders = ssize;
 319                 d->geo.cylinders /= (255 * 63);
 320                 d->geo.heads = 255;
 321                 d->geo.sectors = 63;
 322         } else {
 323                 d->flags &= ~DEVFL_EXT;
 324
 325                 /* number lba28 sectors */
 326                 ssize = le32_to_cpup((__le32 *) &id[60<<1]);
 327
 328                 /* NOTE: obsolete in ATA 6 */
 329                 d->geo.cylinders = le16_to_cpup((__le16 *) &id[54<<1]);
 330                 d->geo.heads = le16_to_cpup((__le16 *) &id[55<<1]);
 331                 d->geo.sectors = le16_to_cpup((__le16 *) &id[56<<1]);
 332         }
 333         d->ssize = ssize;
 334         d->geo.start = 0;
 335         if (d->gd != NULL) {
 336                 d->gd->capacity = ssize;
 337                 d->flags |= DEVFL_UP;
 338                 return;
 339         }
 340         if (d->flags & DEVFL_WORKON) {
 341                 printk(KERN_INFO "aoe: ataid_complete: can't schedule work, it's already on!  "
 342                         "(This really shouldn't happen).\n");
 343                 return;
 344         }
 345         INIT_WORK(&d->work, aoeblk_gdalloc, d);
 346         schedule_work(&d->work);
 347         d->flags |= DEVFL_WORKON;
 348 }
 349
 350 static void
 351 calc_rttavg(struct aoedev *d, int rtt)
 352 {
 353         register long n;
 354
 355         n = rtt;
 356         if (n < MINTIMER)
 357                 n = MINTIMER;
 358         else if (n > MAXTIMER)
 359                 n = MAXTIMER;
 360
 361         /* g == .25; cf. Congestion Avoidance and Control, Jacobson & Karels; 1988 */
 362         n -= d->rttavg;
 363         d->rttavg += n >> 2;
 364 }
 365
 366 void
 367 aoecmd_ata_rsp(struct sk_buff *skb)
 368 {
 369         struct aoedev *d;
 370         struct aoe_hdr *hin;
 371         struct aoe_atahdr *ahin, *ahout;
 372         struct frame *f;
 373         struct buf *buf;
 374         struct sk_buff *sl;
 375         register long n;
 376         ulong flags;
 377         char ebuf[128];
 378         u16 aoemajor;
 379
 380         hin = (struct aoe_hdr *) skb->mac.raw;
 381         aoemajor = be16_to_cpu(hin->major);
 382         d = aoedev_by_aoeaddr(aoemajor, hin->minor);
 383         if (d == NULL) {
 384                 snprintf(ebuf, sizeof ebuf, "aoecmd_ata_rsp: ata response "
 385                         "for unknown device %d.%d\n",
 386                          aoemajor, hin->minor);
 387                 aoechr_error(ebuf);
 388                 return;
 389         }
 390
 391         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 392
 393         f = getframe(d, be32_to_cpu(hin->tag));
 394         if (f == NULL) {
 395                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 396                 snprintf(ebuf, sizeof ebuf,
 397                         "%15s e%d.%d    tag=%08x@%08lx\n",
 398                         "unexpected rsp",
 399                         be16_to_cpu(hin->major),
 400                         hin->minor,
 401                         be32_to_cpu(hin->tag),
 402                         jiffies);
 403                 aoechr_error(ebuf);
 404                 return;
 405         }
 406
 407         calc_rttavg(d, tsince(f->tag));
 408
 409         ahin = (struct aoe_atahdr *) (hin+1);
 410         ahout = (struct aoe_atahdr *) (f->data + sizeof(struct aoe_hdr));
 411         buf = f->buf;
 412
 413         if (ahin->cmdstat & 0xa9) {     /* these bits cleared on success */
 414                 printk(KERN_CRIT "aoe: aoecmd_ata_rsp: ata error cmd=%2.2Xh "
 415                         "stat=%2.2Xh from e%ld.%ld\n",
 416                         ahout->cmdstat, ahin->cmdstat,
 417                         d->aoemajor, d->aoeminor);
 418                 if (buf)
 419                         buf->flags |= BUFFL_FAIL;
 420         } else {
 421                 switch (ahout->cmdstat) {
 422                 case WIN_READ:
 423                 case WIN_READ_EXT:
 424                         n = ahout->scnt << 9;
 425                         if (skb->len - sizeof *hin - sizeof *ahin < n) {
 426                                 printk(KERN_CRIT "aoe: aoecmd_ata_rsp: runt "
 427                                         "ata data size in read.  skb->len=%d\n",
 428                                         skb->len);
 429                                 /* fail frame f?  just returning will rexmit. */
 430                                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 431                                 return;
 432                         }
 433                         memcpy(f->bufaddr, ahin+1, n);
 434                 case WIN_WRITE:
 435                 case WIN_WRITE_EXT:
 436                         break;
 437                 case WIN_IDENTIFY:
 438                         if (skb->len - sizeof *hin - sizeof *ahin < 512) {
 439                                 printk(KERN_INFO "aoe: aoecmd_ata_rsp: runt data size "
 440                                         "in ataid.  skb->len=%d\n", skb->len);
 441                                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 442                                 return;
 443                         }
 444                         ataid_complete(d, (char *) (ahin+1));
 445                         /* d->flags |= DEVFL_WC_UPDATE; */
 446                         break;
 447                 default:
 448                         printk(KERN_INFO "aoe: aoecmd_ata_rsp: unrecognized "
 449                                "outbound ata command %2.2Xh for %d.%d\n",
 450                                ahout->cmdstat,
 451                                be16_to_cpu(hin->major),
 452                                hin->minor);
 453                 }
 454         }
 455
 456         if (buf) {
 457                 buf->nframesout -= 1;
 458                 if (buf->nframesout == 0 && buf->resid == 0) {
 459                         unsigned long duration = jiffies - buf->start_time;
 460                         unsigned long n_sect = buf->bio->bi_size >> 9;
 461                         struct gendisk *disk = d->gd;
 462
 463                         if (bio_data_dir(buf->bio) == WRITE) {
 464                                 disk_stat_inc(disk, writes);
 465                                 disk_stat_add(disk, write_ticks, duration);
 466                                 disk_stat_add(disk, write_sectors, n_sect);
 467                         } else {
 468                                 disk_stat_inc(disk, reads);
 469                                 disk_stat_add(disk, read_ticks, duration);
 470                                 disk_stat_add(disk, read_sectors, n_sect);
 471                         }
 472                         disk_stat_add(disk, io_ticks, duration);
 473                         n = (buf->flags & BUFFL_FAIL) ? -EIO : 0;
 474                         bio_endio(buf->bio, buf->bio->bi_size, n);
 475                         mempool_free(buf, d->bufpool);
 476                 }
 477         }
 478
 479         f->buf = NULL;
 480         f->tag = FREETAG;
 481
 482         aoecmd_work(d);
 483
 484         sl = d->skblist;
 485         d->skblist = NULL;
 486
 487         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 488
 489         aoenet_xmit(sl);
 490 }
 491
 492 void
 493 aoecmd_cfg(ushort aoemajor, unsigned char aoeminor)
 494 {
 495         struct aoe_hdr *h;
 496         struct aoe_cfghdr *ch;
 497         struct sk_buff *skb, *sl;
 498         struct net_device *ifp;
 499
 500         sl = NULL;
 501
 502         read_lock(&dev_base_lock);
 503         for (ifp = dev_base; ifp; dev_put(ifp), ifp = ifp->next) {
 504                 dev_hold(ifp);
 505                 if (!is_aoe_netif(ifp))
 506                         continue;
 507
 508                 skb = new_skb(ifp, sizeof *h + sizeof *ch);
 509                 if (skb == NULL) {
 510                         printk(KERN_INFO "aoe: aoecmd_cfg: skb alloc failure\n");
 511                         continue;
 512                 }
 513                 h = (struct aoe_hdr *) skb->mac.raw;
 514                 memset(h, 0, sizeof *h + sizeof *ch);
 515
 516                 memset(h->dst, 0xff, sizeof h->dst);
 517                 memcpy(h->src, ifp->dev_addr, sizeof h->src);
 518                 h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
 519                 h->verfl = AOE_HVER;
 520                 h->major = cpu_to_be16(aoemajor);
 521                 h->minor = aoeminor;
 522                 h->cmd = AOECMD_CFG;
 523
 524                 skb->next = sl;
 525                 sl = skb;
 526         }
 527         read_unlock(&dev_base_lock);
 528
 529         aoenet_xmit(sl);
 530 }
 531
 532 /*
 533  * Since we only call this in one place (and it only prepares one frame)
 534  * we just return the skb.  Usually we'd chain it up to the d->skblist.
 535  */
 536 static struct sk_buff *
 537 aoecmd_ata_id(struct aoedev *d)
 538 {
 539         struct aoe_hdr *h;
 540         struct aoe_atahdr *ah;
 541         struct frame *f;
 542         struct sk_buff *skb;
 543
 544         f = getframe(d, FREETAG);
 545         if (f == NULL) {
 546                 printk(KERN_CRIT "aoe: aoecmd_ata_id: can't get a frame.  "
 547                         "This shouldn't happen.\n");
 548                 return NULL;
 549         }
 550
 551         /* initialize the headers & frame */
 552         h = (struct aoe_hdr *) f->data;
 553         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
 554         f->ndata = sizeof *h + sizeof *ah;
 555         memset(h, 0, f->ndata);
 556         f->tag = aoehdr_atainit(d, h);
 557         f->waited = 0;
 558         f->writedatalen = 0;
 559
 560         /* this message initializes the device, so we reset the rttavg */
 561         d->rttavg = MAXTIMER;
 562
 563         /* set up ata header */
 564         ah->scnt = 1;
 565         ah->cmdstat = WIN_IDENTIFY;
 566         ah->lba3 = 0xa0;
 567
 568         skb = skb_prepare(d, f);
 569
 570         /* we now want to start the rexmit tracking */
 571         d->flags &= ~DEVFL_TKILL;
 572         d->timer.data = (ulong) d;
 573         d->timer.function = rexmit_timer;
 574         d->timer.expires = jiffies + TIMERTICK;
 575         add_timer(&d->timer);
 576
 577         return skb;
 578 }
 579
 580 void
 581 aoecmd_cfg_rsp(struct sk_buff *skb)
 582 {
 583         struct aoedev *d;
 584         struct aoe_hdr *h;
 585         struct aoe_cfghdr *ch;
 586         ulong flags, sysminor, aoemajor;
 587         u16 bufcnt;
 588         struct sk_buff *sl;
 589         enum { MAXFRAMES = 8 };
 590
 591         h = (struct aoe_hdr *) skb->mac.raw;
 592         ch = (struct aoe_cfghdr *) (h+1);
 593
 594         /*
 595          * Enough people have their dip switches set backwards to
 596          * warrant a loud message for this special case.
 597          */
 598         aoemajor = be16_to_cpu(h->major);
 599         if (aoemajor == 0xfff) {
 600                 printk(KERN_CRIT "aoe: aoecmd_cfg_rsp: Warning: shelf "
 601                         "address is all ones.  Check shelf dip switches\n");
 602                 return;
 603         }
 604
 605         sysminor = SYSMINOR(aoemajor, h->minor);
 606         if (sysminor * AOE_PARTITIONS + AOE_PARTITIONS > MINORMASK) {
 607                 printk(KERN_INFO
 608                         "aoe: e%ld.%d: minor number too large\n",
 609                         aoemajor, (int) h->minor);
 610                 return;
 611         }
 612
 613         bufcnt = be16_to_cpu(ch->bufcnt);
 614         if (bufcnt > MAXFRAMES) /* keep it reasonable */
 615                 bufcnt = MAXFRAMES;
 616
 617         d = aoedev_set(sysminor, h->src, skb->dev, bufcnt);
 618         if (d == NULL) {
 619                 printk(KERN_INFO "aoe: aoecmd_cfg_rsp: device set failure\n");
 620                 return;
 621         }
 622
 623         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 624
 625         if (d->flags & (DEVFL_UP | DEVFL_CLOSEWAIT)) {
 626                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 627                 return;
 628         }
 629
 630         d->fw_ver = be16_to_cpu(ch->fwver);
 631
 632         /* we get here only if the device is new */
 633         sl = aoecmd_ata_id(d);
 634
 635         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 636
 637         aoenet_xmit(sl);
 638 }
 639