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 /*
  50  * These are rather arbitrary. They are fairly large because adjacent requests
  51  * pulled from a communication ring are quite likely to end up being part of
  52  * the same scatter/gather request at the disc.
  53  *
  54  * ** TRY INCREASING 'xen_blkif_reqs' IF WRITE SPEEDS SEEM TOO LOW **
  55  *
  56  * This will increase the chances of being able to write whole tracks.
  57  * 64 should be enough to keep us competitive with Linux.
  58  */
  59 static int xen_blkif_reqs = 64;
  60 module_param_named(reqs, xen_blkif_reqs, int, 0);
  61 MODULE_PARM_DESC(reqs, "Number of blkback requests to allocate");
  62
  63 /* Run-time switchable: /sys/module/blkback/parameters/ */
  64 static unsigned int log_stats;
  65 module_param(log_stats, int, 0644);
  66
  67 /*
  68  * Each outstanding request that we've passed to the lower device layers has a
  69  * 'pending_req' allocated to it. Each buffer_head that completes decrements
  70  * the pendcnt towards zero. When it hits zero, the specified domain has a
  71  * response queued for it, with the saved 'id' passed back.
  72  */
  73 struct pending_req {
  74         struct xen_blkif        *blkif;
  75         u64                     id;
  76         int                     nr_pages;
  77         atomic_t                pendcnt;
  78         unsigned short          operation;
  79         int                     status;
  80         struct list_head        free_list;
  81 };
  82
  83 #define BLKBACK_INVALID_HANDLE (~0)
  84
  85 struct xen_blkbk {
  86         struct pending_req      *pending_reqs;
  87         /* List of all 'pending_req' available */
  88         struct list_head        pending_free;
  89         /* And its spinlock. */
  90         spinlock_t              pending_free_lock;
  91         wait_queue_head_t       pending_free_wq;
  92         /* The list of all pages that are available. */
  93         struct page             **pending_pages;
  94         /* And the grant handles that are available. */
  95         grant_handle_t          *pending_grant_handles;
  96 };
  97
  98 static struct xen_blkbk *blkbk;
  99
 100 /*
 101  * Little helpful macro to figure out the index and virtual address of the
 102  * pending_pages[..]. For each 'pending_req' we have have up to
 103  * BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST (11) pages. The seg would be from 0 through
 104  * 10 and would index in the pending_pages[..].
 105  */
 106 static inline int vaddr_pagenr(struct pending_req *req, int seg)
 107 {
 108         return (req - blkbk->pending_reqs) *
 109                 BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST + seg;
 110 }
 111
 112 #define pending_page(req, seg) pending_pages[vaddr_pagenr(req, seg)]
 113
 114 static inline unsigned long vaddr(struct pending_req *req, int seg)
 115 {
 116         unsigned long pfn = page_to_pfn(blkbk->pending_page(req, seg));
 117         return (unsigned long)pfn_to_kaddr(pfn);
 118 }
 119
 120 #define pending_handle(_req, _seg) \
 121         (blkbk->pending_grant_handles[vaddr_pagenr(_req, _seg)])
 122
 123
 124 static int do_block_io_op(struct xen_blkif *blkif);
 125 static int dispatch_rw_block_io(struct xen_blkif *blkif,
 126                                 struct blkif_request *req,
 127                                 struct pending_req *pending_req);
 128 static void make_response(struct xen_blkif *blkif, u64 id,
 129                           unsigned short op, int st);
 130
 131 /*
 132  * Retrieve from the 'pending_reqs' a free pending_req structure to be used.
 133  */
 134 static struct pending_req *alloc_req(void)
 135 {
 136         struct pending_req *req = NULL;
 137         unsigned long flags;
 138
 139         spin_lock_irqsave(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 140         if (!list_empty(&blkbk->pending_free)) {
 141                 req = list_entry(blkbk->pending_free.next, struct pending_req,
 142                                  free_list);
 143                 list_del(&req->free_list);
 144         }
 145         spin_unlock_irqrestore(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 146         return req;
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Return the 'pending_req' structure back to the freepool. We also
 151  * wake up the thread if it was waiting for a free page.
 152  */
 153 static void free_req(struct pending_req *req)
 154 {
 155         unsigned long flags;
 156         int was_empty;
 157
 158         spin_lock_irqsave(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 159         was_empty = list_empty(&blkbk->pending_free);
 160         list_add(&req->free_list, &blkbk->pending_free);
 161         spin_unlock_irqrestore(&blkbk->pending_free_lock, flags);
 162         if (was_empty)
 163                 wake_up(&blkbk->pending_free_wq);
 164 }
 165
 166 /*
 167  * Routines for managing virtual block devices (vbds).
 168  */
 169 static int xen_vbd_translate(struct phys_req *req, struct xen_blkif *blkif,
 170                              int operation)
 171 {
 172         struct xen_vbd *vbd = &blkif->vbd;
 173         int rc = -EACCES;
 174
 175         if ((operation != READ) && vbd->readonly)
 176                 goto out;
 177
 178         if (likely(req->nr_sects)) {
 179                 blkif_sector_t end = req->sector_number + req->nr_sects;
 180
 181                 if (unlikely(end < req->sector_number))
 182                         goto out;
 183                 if (unlikely(end > vbd_sz(vbd)))
 184                         goto out;
 185         }
 186
 187         req->dev  = vbd->pdevice;
 188         req->bdev = vbd->bdev;
 189         rc = 0;
 190
 191  out:
 192         return rc;
 193 }
 194
 195 static void xen_vbd_resize(struct xen_blkif *blkif)
 196 {
 197         struct xen_vbd *vbd = &blkif->vbd;
 198         struct xenbus_transaction xbt;
 199         int err;
 200         struct xenbus_device *dev = xen_blkbk_xenbus(blkif->be);
 201         unsigned long long new_size = vbd_sz(vbd);
 202
 203         pr_info(DRV_PFX "VBD Resize: Domid: %d, Device: (%d, %d)\n",
 204                 blkif->domid, MAJOR(vbd->pdevice), MINOR(vbd->pdevice));
 205         pr_info(DRV_PFX "VBD Resize: new size %llu\n", new_size);
 206         vbd->size = new_size;
 207 again:
 208         err = xenbus_transaction_start(&xbt);
 209         if (err) {
 210                 pr_warn(DRV_PFX "Error starting transaction");
 211                 return;
 212         }
 213         err = xenbus_printf(xbt, dev->nodename, "sectors", "%llu",
 214                             (unsigned long long)vbd_sz(vbd));
 215         if (err) {
 216                 pr_warn(DRV_PFX "Error writing new size");
 217                 goto abort;
 218         }
 219         /*
 220          * Write the current state; we will use this to synchronize
 221          * the front-end. If the current state is "connected" the
 222          * front-end will get the new size information online.
 223          */
 224         err = xenbus_printf(xbt, dev->nodename, "state", "%d", dev->state);
 225         if (err) {
 226                 pr_warn(DRV_PFX "Error writing the state");
 227                 goto abort;
 228         }
 229
 230         err = xenbus_transaction_end(xbt, 0);
 231         if (err == -EAGAIN)
 232                 goto again;
 233         if (err)
 234                 pr_warn(DRV_PFX "Error ending transaction");
 235         return;
 236 abort:
 237         xenbus_transaction_end(xbt, 1);
 238 }
 239
 240 /*
 241  * Notification from the guest OS.
 242  */
 243 static void blkif_notify_work(struct xen_blkif *blkif)
 244 {
 245         blkif->waiting_reqs = 1;
 246         wake_up(&blkif->wq);
 247 }
 248
 249 irqreturn_t xen_blkif_be_int(int irq, void *dev_id)
 250 {
 251         blkif_notify_work(dev_id);
 252         return IRQ_HANDLED;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * SCHEDULER FUNCTIONS
 257  */
 258
 259 static void print_stats(struct xen_blkif *blkif)
 260 {
 261         pr_info("xen-blkback (%s): oo %3d  |  rd %4d  |  wr %4d  |  f %4d\n",
 262                  current->comm, blkif->st_oo_req,
 263                  blkif->st_rd_req, blkif->st_wr_req, blkif->st_f_req);
 264         blkif->st_print = jiffies + msecs_to_jiffies(10 * 1000);
 265         blkif->st_rd_req = 0;
 266         blkif->st_wr_req = 0;
 267         blkif->st_oo_req = 0;
 268 }
 269
 270 int xen_blkif_schedule(void *arg)
 271 {
 272         struct xen_blkif *blkif = arg;
 273         struct xen_vbd *vbd = &blkif->vbd;
 274
 275         xen_blkif_get(blkif);
 276
 277         while (!kthread_should_stop()) {
 278                 if (try_to_freeze())
 279                         continue;
 280                 if (unlikely(vbd->size != vbd_sz(vbd)))
 281                         xen_vbd_resize(blkif);
 282
 283                 wait_event_interruptible(
 284                         blkif->wq,
 285                         blkif->waiting_reqs || kthread_should_stop());
 286                 wait_event_interruptible(
 287                         blkbk->pending_free_wq,
 288                         !list_empty(&blkbk->pending_free) ||
 289                         kthread_should_stop());
 290
 291                 blkif->waiting_reqs = 0;
 292                 smp_mb(); /* clear flag *before* checking for work */
 293
 294                 if (do_block_io_op(blkif))
 295                         blkif->waiting_reqs = 1;
 296
 297                 if (log_stats && time_after(jiffies, blkif->st_print))
 298                         print_stats(blkif);
 299         }
 300
 301         if (log_stats)
 302                 print_stats(blkif);
 303
 304         blkif->xenblkd = NULL;
 305         xen_blkif_put(blkif);
 306
 307         return 0;
 308 }
 309
 310 struct seg_buf {
 311         unsigned long buf;
 312         unsigned int nsec;
 313 };
 314 /*
 315  * Unmap the grant references, and also remove the M2P over-rides
 316  * used in the 'pending_req'.
 317  */
 318 static void xen_blkbk_unmap(struct pending_req *req)
 319 {
 320         struct gnttab_unmap_grant_ref unmap[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 321         unsigned int i, invcount = 0;
 322         grant_handle_t handle;
 323         int ret;
 324
 325         for (i = 0; i < req->nr_pages; i++) {
 326                 handle = pending_handle(req, i);
 327                 if (handle == BLKBACK_INVALID_HANDLE)
 328                         continue;
 329                 gnttab_set_unmap_op(&unmap[invcount], vaddr(req, i),
 330                                     GNTMAP_host_map, handle);
 331                 pending_handle(req, i) = BLKBACK_INVALID_HANDLE;
 332                 invcount++;
 333         }
 334
 335         ret = HYPERVISOR_grant_table_op(
 336                 GNTTABOP_unmap_grant_ref, unmap, invcount);
 337         BUG_ON(ret);
 338         /*
 339          * Note, we use invcount, so nr->pages, so we can't index
 340          * using vaddr(req, i).
 341          */
 342         for (i = 0; i < invcount; i++) {
 343                 ret = m2p_remove_override(
 344                         virt_to_page(unmap[i].host_addr), false);
 345                 if (ret) {
 346                         pr_alert(DRV_PFX "Failed to remove M2P override for %lx\n",
 347                                  (unsigned long)unmap[i].host_addr);
 348                         continue;
 349                 }
 350         }
 351 }
 352
 353 static int xen_blkbk_map(struct blkif_request *req,
 354                          struct pending_req *pending_req,
 355                          struct seg_buf seg[])
 356 {
 357         struct gnttab_map_grant_ref map[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 358         int i;
 359         int nseg = req->nr_segments;
 360         int ret = 0;
 361
 362         /*
 363          * Fill out preq.nr_sects with proper amount of sectors, and setup
 364          * assign map[..] with the PFN of the page in our domain with the
 365          * corresponding grant reference for each page.
 366          */
 367         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 368                 uint32_t flags;
 369
 370                 flags = GNTMAP_host_map;
 371                 if (pending_req->operation != BLKIF_OP_READ)
 372                         flags |= GNTMAP_readonly;
 373                 gnttab_set_map_op(&map[i], vaddr(pending_req, i), flags,
 374                                   req->u.rw.seg[i].gref,
 375                                   pending_req->blkif->domid);
 376         }
 377
 378         ret = HYPERVISOR_grant_table_op(GNTTABOP_map_grant_ref, map, nseg);
 379         BUG_ON(ret);
 380
 381         /*
 382          * Now swizzle the MFN in our domain with the MFN from the other domain
 383          * so that when we access vaddr(pending_req,i) it has the contents of
 384          * the page from the other domain.
 385          */
 386         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 387                 if (unlikely(map[i].status != 0)) {
 388                         pr_debug(DRV_PFX "invalid buffer -- could not remap it\n");
 389                         map[i].handle = BLKBACK_INVALID_HANDLE;
 390                         ret |= 1;
 391                 }
 392
 393                 pending_handle(pending_req, i) = map[i].handle;
 394
 395                 if (ret)
 396                         continue;
 397
 398                 ret = m2p_add_override(PFN_DOWN(map[i].dev_bus_addr),
 399                         blkbk->pending_page(pending_req, i), false);
 400                 if (ret) {
 401                         pr_alert(DRV_PFX "Failed to install M2P override for %lx (ret: %d)\n",
 402                                  (unsigned long)map[i].dev_bus_addr, ret);
 403                         /* We could switch over to GNTTABOP_copy */
 404                         continue;
 405                 }
 406
 407                 seg[i].buf  = map[i].dev_bus_addr |
 408                         (req->u.rw.seg[i].first_sect << 9);
 409         }
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Completion callback on the bio's. Called as bh->b_end_io()
 415  */
 416
 417 static void __end_block_io_op(struct pending_req *pending_req, int error)
 418 {
 419         /* An error fails the entire request. */
 420         if ((pending_req->operation == BLKIF_OP_FLUSH_DISKCACHE) &&
 421             (error == -EOPNOTSUPP)) {
 422                 pr_debug(DRV_PFX "flush diskcache op failed, not supported\n");
 423                 xen_blkbk_flush_diskcache(XBT_NIL, pending_req->blkif->be, 0);
 424                 pending_req->status = BLKIF_RSP_EOPNOTSUPP;
 425         } else if (error) {
 426                 pr_debug(DRV_PFX "Buffer not up-to-date at end of operation,"
 427                          " error=%d\n", error);
 428                 pending_req->status = BLKIF_RSP_ERROR;
 429         }
 430
 431         /*
 432          * If all of the bio's have completed it is time to unmap
 433          * the grant references associated with 'request' and provide
 434          * the proper response on the ring.
 435          */
 436         if (atomic_dec_and_test(&pending_req->pendcnt)) {
 437                 xen_blkbk_unmap(pending_req);
 438                 make_response(pending_req->blkif, pending_req->id,
 439                               pending_req->operation, pending_req->status);
 440                 xen_blkif_put(pending_req->blkif);
 441                 free_req(pending_req);
 442         }
 443 }
 444
 445 /*
 446  * bio callback.
 447  */
 448 static void end_block_io_op(struct bio *bio, int error)
 449 {
 450         __end_block_io_op(bio->bi_private, error);
 451         bio_put(bio);
 452 }
 453
 454
 455
 456 /*
 457  * Function to copy the from the ring buffer the 'struct blkif_request'
 458  * (which has the sectors we want, number of them, grant references, etc),
 459  * and transmute  it to the block API to hand it over to the proper block disk.
 460  */
 461 static int do_block_io_op(struct xen_blkif *blkif)
 462 {
 463         union blkif_back_rings *blk_rings = &blkif->blk_rings;
 464         struct blkif_request req;
 465         struct pending_req *pending_req;
 466         RING_IDX rc, rp;
 467         int more_to_do = 0;
 468
 469         rc = blk_rings->common.req_cons;
 470         rp = blk_rings->common.sring->req_prod;
 471         rmb(); /* Ensure we see queued requests up to 'rp'. */
 472
 473         while (rc != rp) {
 474
 475                 if (RING_REQUEST_CONS_OVERFLOW(&blk_rings->common, rc))
 476                         break;
 477
 478                 if (kthread_should_stop()) {
 479                         more_to_do = 1;
 480                         break;
 481                 }
 482
 483                 pending_req = alloc_req();
 484                 if (NULL == pending_req) {
 485                         blkif->st_oo_req++;
 486                         more_to_do = 1;
 487                         break;
 488                 }
 489
 490                 switch (blkif->blk_protocol) {
 491                 case BLKIF_PROTOCOL_NATIVE:
 492                         memcpy(&req, RING_GET_REQUEST(&blk_rings->native, rc), sizeof(req));
 493                         break;
 494                 case BLKIF_PROTOCOL_X86_32:
 495                         blkif_get_x86_32_req(&req, RING_GET_REQUEST(&blk_rings->x86_32, rc));
 496                         break;
 497                 case BLKIF_PROTOCOL_X86_64:
 498                         blkif_get_x86_64_req(&req, RING_GET_REQUEST(&blk_rings->x86_64, rc));
 499                         break;
 500                 default:
 501                         BUG();
 502                 }
 503                 blk_rings->common.req_cons = ++rc; /* before make_response() */
 504
 505                 /* Apply all sanity checks to /private copy/ of request. */
 506                 barrier();
 507
 508                 if (dispatch_rw_block_io(blkif, &req, pending_req))
 509                         break;
 510
 511                 /* Yield point for this unbounded loop. */
 512                 cond_resched();
 513         }
 514
 515         return more_to_do;
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Transmutation of the 'struct blkif_request' to a proper 'struct bio'
 520  * and call the 'submit_bio' to pass it to the underlying storage.
 521  */
 522 static int dispatch_rw_block_io(struct xen_blkif *blkif,
 523                                 struct blkif_request *req,
 524                                 struct pending_req *pending_req)
 525 {
 526         struct phys_req preq;
 527         struct seg_buf seg[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 528         unsigned int nseg;
 529         struct bio *bio = NULL;
 530         struct bio *biolist[BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST];
 531         int i, nbio = 0;
 532         int operation;
 533         struct blk_plug plug;
 534
 535         switch (req->operation) {
 536         case BLKIF_OP_READ:
 537                 blkif->st_rd_req++;
 538                 operation = READ;
 539                 break;
 540         case BLKIF_OP_WRITE:
 541                 blkif->st_wr_req++;
 542                 operation = WRITE_ODIRECT;
 543                 break;
 544         case BLKIF_OP_FLUSH_DISKCACHE:
 545                 blkif->st_f_req++;
 546                 operation = WRITE_FLUSH;
 547                 break;
 548         case BLKIF_OP_WRITE_BARRIER:
 549         default:
 550                 operation = 0; /* make gcc happy */
 551                 goto fail_response;
 552                 break;
 553         }
 554
 555         /* Check that the number of segments is sane. */
 556         nseg = req->nr_segments;
 557         if (unlikely(nseg == 0 && operation != WRITE_FLUSH) ||
 558             unlikely(nseg > BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST)) {
 559                 pr_debug(DRV_PFX "Bad number of segments in request (%d)\n",
 560                          nseg);
 561                 /* Haven't submitted any bio's yet. */
 562                 goto fail_response;
 563         }
 564
 565         preq.dev           = req->handle;
 566         preq.sector_number = req->u.rw.sector_number;
 567         preq.nr_sects      = 0;
 568
 569         pending_req->blkif     = blkif;
 570         pending_req->id        = req->id;
 571         pending_req->operation = req->operation;
 572         pending_req->status    = BLKIF_RSP_OKAY;
 573         pending_req->nr_pages  = nseg;
 574
 575         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 576                 seg[i].nsec = req->u.rw.seg[i].last_sect -
 577                         req->u.rw.seg[i].first_sect + 1;
 578                 if ((req->u.rw.seg[i].last_sect >= (PAGE_SIZE >> 9)) ||
 579                     (req->u.rw.seg[i].last_sect < req->u.rw.seg[i].first_sect))
 580                         goto fail_response;
 581                 preq.nr_sects += seg[i].nsec;
 582
 583         }
 584
 585         if (xen_vbd_translate(&preq, blkif, operation) != 0) {
 586                 pr_debug(DRV_PFX "access denied: %s of [%llu,%llu] on dev=%04x\n",
 587                          operation == READ ? "read" : "write",
 588                          preq.sector_number,
 589                          preq.sector_number + preq.nr_sects, preq.dev);
 590                 goto fail_response;
 591         }
 592
 593         /*
 594          * This check _MUST_ be done after xen_vbd_translate as the preq.bdev
 595          * is set there.
 596          */
 597         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 598                 if (((int)preq.sector_number|(int)seg[i].nsec) &
 599                     ((bdev_logical_block_size(preq.bdev) >> 9) - 1)) {
 600                         pr_debug(DRV_PFX "Misaligned I/O request from domain %d",
 601                                  blkif->domid);
 602                         goto fail_response;
 603                 }
 604         }
 605
 606         /*
 607          * If we have failed at this point, we need to undo the M2P override,
 608          * set gnttab_set_unmap_op on all of the grant references and perform
 609          * the hypercall to unmap the grants - that is all done in
 610          * xen_blkbk_unmap.
 611          */
 612         if (xen_blkbk_map(req, pending_req, seg))
 613                 goto fail_flush;
 614
 615         /* This corresponding xen_blkif_put is done in __end_block_io_op */
 616         xen_blkif_get(blkif);
 617
 618         for (i = 0; i < nseg; i++) {
 619                 while ((bio == NULL) ||
 620                        (bio_add_page(bio,
 621                                      blkbk->pending_page(pending_req, i),
 622                                      seg[i].nsec << 9,
 623                                      seg[i].buf & ~PAGE_MASK) == 0)) {
 624
 625                         bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, nseg-i);
 626                         if (unlikely(bio == NULL))
 627                                 goto fail_put_bio;
 628
 629                         biolist[nbio++] = bio;
 630                         bio->bi_bdev    = preq.bdev;
 631                         bio->bi_private = pending_req;
 632                         bio->bi_end_io  = end_block_io_op;
 633                         bio->bi_sector  = preq.sector_number;
 634                 }
 635
 636                 preq.sector_number += seg[i].nsec;
 637         }
 638
 639         /* This will be hit if the operation was a flush. */
 640         if (!bio) {
 641                 BUG_ON(operation != WRITE_FLUSH);
 642
 643                 bio = bio_alloc(GFP_KERNEL, 0);
 644                 if (unlikely(bio == NULL))
 645                         goto fail_put_bio;
 646
 647                 biolist[nbio++] = bio;
 648                 bio->bi_bdev    = preq.bdev;
 649                 bio->bi_private = pending_req;
 650                 bio->bi_end_io  = end_block_io_op;
 651         }
 652
 653         /*
 654          * We set it one so that the last submit_bio does not have to call
 655          * atomic_inc.
 656          */
 657         atomic_set(&pending_req->pendcnt, nbio);
 658
 659         /* Get a reference count for the disk queue and start sending I/O */
 660         blk_start_plug(&plug);
 661
 662         for (i = 0; i < nbio; i++)
 663                 submit_bio(operation, biolist[i]);
 664
 665         /* Let the I/Os go.. */
 666         blk_finish_plug(&plug);
 667
 668         if (operation == READ)
 669                 blkif->st_rd_sect += preq.nr_sects;
 670         else if (operation == WRITE || operation == WRITE_FLUSH)
 671                 blkif->st_wr_sect += preq.nr_sects;
 672
 673         return 0;
 674
 675  fail_flush:
 676         xen_blkbk_unmap(pending_req);
 677  fail_response:
 678         /* Haven't submitted any bio's yet. */
 679         make_response(blkif, req->id, req->operation, BLKIF_RSP_ERROR);
 680         free_req(pending_req);
 681         msleep(1); /* back off a bit */
 682         return -EIO;
 683
 684  fail_put_bio:
 685         for (i = 0; i < nbio; i++)
 686                 bio_put(biolist[i]);
 687         __end_block_io_op(pending_req, -EINVAL);
 688         msleep(1); /* back off a bit */
 689         return -EIO;
 690 }
 691
 692
 693
 694 /*
 695  * Put a response on the ring on how the operation fared.
 696  */
 697 static void make_response(struct xen_blkif *blkif, u64 id,
 698                           unsigned short op, int st)
 699 {
 700         struct blkif_response  resp;
 701         unsigned long     flags;
 702         union blkif_back_rings *blk_rings = &blkif->blk_rings;
 703         int more_to_do = 0;
 704         int notify;
 705
 706         resp.id        = id;
 707         resp.operation = op;
 708         resp.status    = st;
 709
 710         spin_lock_irqsave(&blkif->blk_ring_lock, flags);
 711         /* Place on the response ring for the relevant domain. */
 712         switch (blkif->blk_protocol) {
 713         case BLKIF_PROTOCOL_NATIVE:
 714                 memcpy(RING_GET_RESPONSE(&blk_rings->native, blk_rings->native.rsp_prod_pvt),
 715                        &resp, sizeof(resp));
 716                 break;
 717         case BLKIF_PROTOCOL_X86_32:
 718                 memcpy(RING_GET_RESPONSE(&blk_rings->x86_32, blk_rings->x86_32.rsp_prod_pvt),
 719                        &resp, sizeof(resp));
 720                 break;
 721         case BLKIF_PROTOCOL_X86_64:
 722                 memcpy(RING_GET_RESPONSE(&blk_rings->x86_64, blk_rings->x86_64.rsp_prod_pvt),
 723                        &resp, sizeof(resp));
 724                 break;
 725         default:
 726                 BUG();
 727         }
 728         blk_rings->common.rsp_prod_pvt++;
 729         RING_PUSH_RESPONSES_AND_CHECK_NOTIFY(&blk_rings->common, notify);
 730         if (blk_rings->common.rsp_prod_pvt == blk_rings->common.req_cons) {
 731                 /*
 732                  * Tail check for pending requests. Allows frontend to avoid
 733                  * notifications if requests are already in flight (lower
 734                  * overheads and promotes batching).
 735                  */
 736                 RING_FINAL_CHECK_FOR_REQUESTS(&blk_rings->common, more_to_do);
 737
 738         } else if (RING_HAS_UNCONSUMED_REQUESTS(&blk_rings->common)) {
 739                 more_to_do = 1;
 740         }
 741
 742         spin_unlock_irqrestore(&blkif->blk_ring_lock, flags);
 743
 744         if (more_to_do)
 745                 blkif_notify_work(blkif);
 746         if (notify)
 747                 notify_remote_via_irq(blkif->irq);
 748 }
 749
 750 static int __init xen_blkif_init(void)
 751 {
 752         int i, mmap_pages;
 753         int rc = 0;
 754
 755         if (!xen_pv_domain())
 756                 return -ENODEV;
 757
 758         blkbk = kzalloc(sizeof(struct xen_blkbk), GFP_KERNEL);
 759         if (!blkbk) {
 760                 pr_alert(DRV_PFX "%s: out of memory!\n", __func__);
 761                 return -ENOMEM;
 762         }
 763
 764         mmap_pages = xen_blkif_reqs * BLKIF_MAX_SEGMENTS_PER_REQUEST;
 765
 766         blkbk->pending_reqs          = kmalloc(sizeof(blkbk->pending_reqs[0]) *
 767                                         xen_blkif_reqs, GFP_KERNEL);
 768         blkbk->pending_grant_handles = kzalloc(sizeof(blkbk->pending_grant_handles[0]) *
 769                                         mmap_pages, GFP_KERNEL);
 770         blkbk->pending_pages         = kzalloc(sizeof(blkbk->pending_pages[0]) *
 771                                         mmap_pages, GFP_KERNEL);
 772
 773         if (!blkbk->pending_reqs || !blkbk->pending_grant_handles ||
 774             !blkbk->pending_pages) {
 775                 rc = -ENOMEM;
 776                 goto out_of_memory;
 777         }
 778
 779         for (i = 0; i < mmap_pages; i++) {
 780                 blkbk->pending_grant_handles[i] = BLKBACK_INVALID_HANDLE;
 781                 blkbk->pending_pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL);
 782                 if (blkbk->pending_pages[i] == NULL) {
 783                         rc = -ENOMEM;
 784                         goto out_of_memory;
 785                 }
 786         }
 787         rc = xen_blkif_interface_init();
 788         if (rc)
 789                 goto failed_init;
 790
 791         memset(blkbk->pending_reqs, 0, sizeof(blkbk->pending_reqs));
 792
 793         INIT_LIST_HEAD(&blkbk->pending_free);
 794         spin_lock_init(&blkbk->pending_free_lock);
 795         init_waitqueue_head(&blkbk->pending_free_wq);
 796
 797         for (i = 0; i < xen_blkif_reqs; i++)
 798                 list_add_tail(&blkbk->pending_reqs[i].free_list,
 799                               &blkbk->pending_free);
 800
 801         rc = xen_blkif_xenbus_init();
 802         if (rc)
 803                 goto failed_init;
 804
 805         return 0;
 806
 807  out_of_memory:
 808         pr_alert(DRV_PFX "%s: out of memory\n", __func__);
 809  failed_init:
 810         kfree(blkbk->pending_reqs);
 811         kfree(blkbk->pending_grant_handles);
 812         for (i = 0; i < mmap_pages; i++) {
 813                 if (blkbk->pending_pages[i])
 814                         __free_page(blkbk->pending_pages[i]);
 815         }
 816         kfree(blkbk->pending_pages);
 817         kfree(blkbk);
 818         blkbk = NULL;
 819         return rc;
 820 }
 821
 822 module_init(xen_blkif_init);
 823
 824 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");