drivers/block/aoe/aoecmd.c

   1 /* Copyright (c) 2013 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
   2 /*
   3  * aoecmd.c
   4  * Filesystem request handling methods
   5  */
   6
   7 #include <linux/ata.h>
   8 #include <linux/slab.h>
   9 #include <linux/hdreg.h>
  10 #include <linux/blkdev.h>
  11 #include <linux/skbuff.h>
  12 #include <linux/netdevice.h>
  13 #include <linux/genhd.h>
  14 #include <linux/moduleparam.h>
  15 #include <linux/workqueue.h>
  16 #include <linux/kthread.h>
  17 #include <net/net_namespace.h>
  18 #include <asm/unaligned.h>
  19 #include <linux/uio.h>
  20 #include "aoe.h"
  21
  22 #define MAXIOC (8192)   /* default meant to avoid most soft lockups */
  23
  24 static void ktcomplete(struct frame *, struct sk_buff *);
  25 static int count_targets(struct aoedev *d, int *untainted);
  26
  27 static struct buf *nextbuf(struct aoedev *);
  28
  29 static int aoe_deadsecs = 60 * 3;
  30 module_param(aoe_deadsecs, int, 0644);
  31 MODULE_PARM_DESC(aoe_deadsecs, "After aoe_deadsecs seconds, give up and fail dev.");
  32
  33 static int aoe_maxout = 64;
  34 module_param(aoe_maxout, int, 0644);
  35 MODULE_PARM_DESC(aoe_maxout,
  36         "Only aoe_maxout outstanding packets for every MAC on eX.Y.");
  37
  38 /* The number of online cpus during module initialization gives us a
  39  * convenient heuristic cap on the parallelism used for ktio threads
  40  * doing I/O completion.  It is not important that the cap equal the
  41  * actual number of running CPUs at any given time, but because of CPU
  42  * hotplug, we take care to use ncpus instead of using
  43  * num_online_cpus() after module initialization.
  44  */
  45 static int ncpus;
  46
  47 /* mutex lock used for synchronization while thread spawning */
  48 static DEFINE_MUTEX(ktio_spawn_lock);
  49
  50 static wait_queue_head_t *ktiowq;
  51 static struct ktstate *kts;
  52
  53 /* io completion queue */
  54 struct iocq_ktio {
  55         struct list_head head;
  56         spinlock_t lock;
  57 };
  58 static struct iocq_ktio *iocq;
  59
  60 static struct page *empty_page;
  61
  62 static struct sk_buff *
  63 new_skb(ulong len)
  64 {
  65         struct sk_buff *skb;
  66
  67         skb = alloc_skb(len + MAX_HEADER, GFP_ATOMIC);
  68         if (skb) {
  69                 skb_reserve(skb, MAX_HEADER);
  70                 skb_reset_mac_header(skb);
  71                 skb_reset_network_header(skb);
  72                 skb->protocol = __constant_htons(ETH_P_AOE);
  73                 skb_checksum_none_assert(skb);
  74         }
  75         return skb;
  76 }
  77
  78 static struct frame *
  79 getframe_deferred(struct aoedev *d, u32 tag)
  80 {
  81         struct list_head *head, *pos, *nx;
  82         struct frame *f;
  83
  84         head = &d->rexmitq;
  85         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
  86                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
  87                 if (f->tag == tag) {
  88                         list_del(pos);
  89                         return f;
  90                 }
  91         }
  92         return NULL;
  93 }
  94
  95 static struct frame *
  96 getframe(struct aoedev *d, u32 tag)
  97 {
  98         struct frame *f;
  99         struct list_head *head, *pos, *nx;
 100         u32 n;
 101
 102         n = tag % NFACTIVE;
 103         head = &d->factive[n];
 104         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 105                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 106                 if (f->tag == tag) {
 107                         list_del(pos);
 108                         return f;
 109                 }
 110         }
 111         return NULL;
 112 }
 113
 114 /*
 115  * Leave the top bit clear so we have tagspace for userland.
 116  * The bottom 16 bits are the xmit tick for rexmit/rttavg processing.
 117  * This driver reserves tag -1 to mean "unused frame."
 118  */
 119 static int
 120 newtag(struct aoedev *d)
 121 {
 122         register ulong n;
 123
 124         n = jiffies & 0xffff;
 125         return n |= (++d->lasttag & 0x7fff) << 16;
 126 }
 127
 128 static u32
 129 aoehdr_atainit(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, struct aoe_hdr *h)
 130 {
 131         u32 host_tag = newtag(d);
 132
 133         memcpy(h->src, t->ifp->nd->dev_addr, sizeof h->src);
 134         memcpy(h->dst, t->addr, sizeof h->dst);
 135         h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
 136         h->verfl = AOE_HVER;
 137         h->major = cpu_to_be16(d->aoemajor);
 138         h->minor = d->aoeminor;
 139         h->cmd = AOECMD_ATA;
 140         h->tag = cpu_to_be32(host_tag);
 141
 142         return host_tag;
 143 }
 144
 145 static inline void
 146 put_lba(struct aoe_atahdr *ah, sector_t lba)
 147 {
 148         ah->lba0 = lba;
 149         ah->lba1 = lba >>= 8;
 150         ah->lba2 = lba >>= 8;
 151         ah->lba3 = lba >>= 8;
 152         ah->lba4 = lba >>= 8;
 153         ah->lba5 = lba >>= 8;
 154 }
 155
 156 static struct aoeif *
 157 ifrotate(struct aoetgt *t)
 158 {
 159         struct aoeif *ifp;
 160
 161         ifp = t->ifp;
 162         ifp++;
 163         if (ifp >= &t->ifs[NAOEIFS] || ifp->nd == NULL)
 164                 ifp = t->ifs;
 165         if (ifp->nd == NULL)
 166                 return NULL;
 167         return t->ifp = ifp;
 168 }
 169
 170 static void
 171 skb_pool_put(struct aoedev *d, struct sk_buff *skb)
 172 {
 173         __skb_queue_tail(&d->skbpool, skb);
 174 }
 175
 176 static struct sk_buff *
 177 skb_pool_get(struct aoedev *d)
 178 {
 179         struct sk_buff *skb = skb_peek(&d->skbpool);
 180
 181         if (skb && atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) == 1) {
 182                 __skb_unlink(skb, &d->skbpool);
 183                 return skb;
 184         }
 185         if (skb_queue_len(&d->skbpool) < NSKBPOOLMAX &&
 186             (skb = new_skb(ETH_ZLEN)))
 187                 return skb;
 188
 189         return NULL;
 190 }
 191
 192 void
 193 aoe_freetframe(struct frame *f)
 194 {
 195         struct aoetgt *t;
 196
 197         t = f->t;
 198         f->buf = NULL;
 199         f->lba = 0;
 200         f->bv = NULL;
 201         f->r_skb = NULL;
 202         f->flags = 0;
 203         list_add(&f->head, &t->ffree);
 204 }
 205
 206 static struct frame *
 207 newtframe(struct aoedev *d, struct aoetgt *t)
 208 {
 209         struct frame *f;
 210         struct sk_buff *skb;
 211         struct list_head *pos;
 212
 213         if (list_empty(&t->ffree)) {
 214                 if (t->falloc >= NSKBPOOLMAX*2)
 215                         return NULL;
 216                 f = kcalloc(1, sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
 217                 if (f == NULL)
 218                         return NULL;
 219                 t->falloc++;
 220                 f->t = t;
 221         } else {
 222                 pos = t->ffree.next;
 223                 list_del(pos);
 224                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 225         }
 226
 227         skb = f->skb;
 228         if (skb == NULL) {
 229                 f->skb = skb = new_skb(ETH_ZLEN);
 230                 if (!skb) {
 231 bail:                   aoe_freetframe(f);
 232                         return NULL;
 233                 }
 234         }
 235
 236         if (atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) != 1) {
 237                 skb = skb_pool_get(d);
 238                 if (skb == NULL)
 239                         goto bail;
 240                 skb_pool_put(d, f->skb);
 241                 f->skb = skb;
 242         }
 243
 244         skb->truesize -= skb->data_len;
 245         skb_shinfo(skb)->nr_frags = skb->data_len = 0;
 246         skb_trim(skb, 0);
 247         return f;
 248 }
 249
 250 static struct frame *
 251 newframe(struct aoedev *d)
 252 {
 253         struct frame *f;
 254         struct aoetgt *t, **tt;
 255         int totout = 0;
 256         int use_tainted;
 257         int has_untainted;
 258
 259         if (!d->targets || !d->targets[0]) {
 260                 printk(KERN_ERR "aoe: NULL TARGETS!\n");
 261                 return NULL;
 262         }
 263         tt = d->tgt;    /* last used target */
 264         for (use_tainted = 0, has_untainted = 0;;) {
 265                 tt++;
 266                 if (tt >= &d->targets[d->ntargets] || !*tt)
 267                         tt = d->targets;
 268                 t = *tt;
 269                 if (!t->taint) {
 270                         has_untainted = 1;
 271                         totout += t->nout;
 272                 }
 273                 if (t->nout < t->maxout
 274                 && (use_tainted || !t->taint)
 275                 && t->ifp->nd) {
 276                         f = newtframe(d, t);
 277                         if (f) {
 278                                 ifrotate(t);
 279                                 d->tgt = tt;
 280                                 return f;
 281                         }
 282                 }
 283                 if (tt == d->tgt) {     /* we've looped and found nada */
 284                         if (!use_tainted && !has_untainted)
 285                                 use_tainted = 1;
 286                         else
 287                                 break;
 288                 }
 289         }
 290         if (totout == 0) {
 291                 d->kicked++;
 292                 d->flags |= DEVFL_KICKME;
 293         }
 294         return NULL;
 295 }
 296
 297 static void
 298 skb_fillup(struct sk_buff *skb, struct bio_vec *bv, ulong off, ulong cnt)
 299 {
 300         int frag = 0;
 301         ulong fcnt;
 302 loop:
 303         fcnt = bv->bv_len - (off - bv->bv_offset);
 304         if (fcnt > cnt)
 305                 fcnt = cnt;
 306         skb_fill_page_desc(skb, frag++, bv->bv_page, off, fcnt);
 307         cnt -= fcnt;
 308         if (cnt <= 0)
 309                 return;
 310         bv++;
 311         off = bv->bv_offset;
 312         goto loop;
 313 }
 314
 315 static void
 316 fhash(struct frame *f)
 317 {
 318         struct aoedev *d = f->t->d;
 319         u32 n;
 320
 321         n = f->tag % NFACTIVE;
 322         list_add_tail(&f->head, &d->factive[n]);
 323 }
 324
 325 static void
 326 ata_rw_frameinit(struct frame *f)
 327 {
 328         struct aoetgt *t;
 329         struct aoe_hdr *h;
 330         struct aoe_atahdr *ah;
 331         struct sk_buff *skb;
 332         char writebit, extbit;
 333
 334         skb = f->skb;
 335         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
 336         ah = (struct aoe_atahdr *) (h + 1);
 337         skb_put(skb, sizeof(*h) + sizeof(*ah));
 338         memset(h, 0, skb->len);
 339
 340         writebit = 0x10;
 341         extbit = 0x4;
 342
 343         t = f->t;
 344         f->tag = aoehdr_atainit(t->d, t, h);
 345         fhash(f);
 346         t->nout++;
 347         f->waited = 0;
 348         f->waited_total = 0;
 349         if (f->buf)
 350                 f->lba = f->buf->sector;
 351
 352         /* set up ata header */
 353         ah->scnt = f->bcnt >> 9;
 354         put_lba(ah, f->lba);
 355         if (t->d->flags & DEVFL_EXT) {
 356                 ah->aflags |= AOEAFL_EXT;
 357         } else {
 358                 extbit = 0;
 359                 ah->lba3 &= 0x0f;
 360                 ah->lba3 |= 0xe0;       /* LBA bit + obsolete 0xa0 */
 361         }
 362         if (f->buf && bio_data_dir(f->buf->bio) == WRITE) {
 363                 skb_fillup(skb, f->bv, f->bv_off, f->bcnt);
 364                 ah->aflags |= AOEAFL_WRITE;
 365                 skb->len += f->bcnt;
 366                 skb->data_len = f->bcnt;
 367                 skb->truesize += f->bcnt;
 368                 t->wpkts++;
 369         } else {
 370                 t->rpkts++;
 371                 writebit = 0;
 372         }
 373
 374         ah->cmdstat = ATA_CMD_PIO_READ | writebit | extbit;
 375         skb->dev = t->ifp->nd;
 376 }
 377
 378 static int
 379 aoecmd_ata_rw(struct aoedev *d)
 380 {
 381         struct frame *f;
 382         struct buf *buf;
 383         struct aoetgt *t;
 384         struct sk_buff *skb;
 385         struct sk_buff_head queue;
 386         ulong bcnt, fbcnt;
 387
 388         buf = nextbuf(d);
 389         if (buf == NULL)
 390                 return 0;
 391         f = newframe(d);
 392         if (f == NULL)
 393                 return 0;
 394         t = *d->tgt;
 395         bcnt = d->maxbcnt;
 396         if (bcnt == 0)
 397                 bcnt = DEFAULTBCNT;
 398         if (bcnt > buf->resid)
 399                 bcnt = buf->resid;
 400         fbcnt = bcnt;
 401         f->bv = buf->bv;
 402         f->bv_off = f->bv->bv_offset + (f->bv->bv_len - buf->bv_resid);
 403         do {
 404                 if (fbcnt < buf->bv_resid) {
 405                         buf->bv_resid -= fbcnt;
 406                         buf->resid -= fbcnt;
 407                         break;
 408                 }
 409                 fbcnt -= buf->bv_resid;
 410                 buf->resid -= buf->bv_resid;
 411                 if (buf->resid == 0) {
 412                         d->ip.buf = NULL;
 413                         break;
 414                 }
 415                 buf->bv++;
 416                 buf->bv_resid = buf->bv->bv_len;
 417                 WARN_ON(buf->bv_resid == 0);
 418         } while (fbcnt);
 419
 420         /* initialize the headers & frame */
 421         f->buf = buf;
 422         f->bcnt = bcnt;
 423         ata_rw_frameinit(f);
 424
 425         /* mark all tracking fields and load out */
 426         buf->nframesout += 1;
 427         buf->sector += bcnt >> 9;
 428
 429         skb = skb_clone(f->skb, GFP_ATOMIC);
 430         if (skb) {
 431                 do_gettimeofday(&f->sent);
 432                 f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
 433                 __skb_queue_head_init(&queue);
 434                 __skb_queue_tail(&queue, skb);
 435                 aoenet_xmit(&queue);
 436         }
 437         return 1;
 438 }
 439
 440 /* some callers cannot sleep, and they can call this function,
 441  * transmitting the packets later, when interrupts are on
 442  */
 443 static void
 444 aoecmd_cfg_pkts(ushort aoemajor, unsigned char aoeminor, struct sk_buff_head *queue)
 445 {
 446         struct aoe_hdr *h;
 447         struct aoe_cfghdr *ch;
 448         struct sk_buff *skb;
 449         struct net_device *ifp;
 450
 451         rcu_read_lock();
 452         for_each_netdev_rcu(&init_net, ifp) {
 453                 dev_hold(ifp);
 454                 if (!is_aoe_netif(ifp))
 455                         goto cont;
 456
 457                 skb = new_skb(sizeof *h + sizeof *ch);
 458                 if (skb == NULL) {
 459                         printk(KERN_INFO "aoe: skb alloc failure\n");
 460                         goto cont;
 461                 }
 462                 skb_put(skb, sizeof *h + sizeof *ch);
 463                 skb->dev = ifp;
 464                 __skb_queue_tail(queue, skb);
 465                 h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
 466                 memset(h, 0, sizeof *h + sizeof *ch);
 467
 468                 memset(h->dst, 0xff, sizeof h->dst);
 469                 memcpy(h->src, ifp->dev_addr, sizeof h->src);
 470                 h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
 471                 h->verfl = AOE_HVER;
 472                 h->major = cpu_to_be16(aoemajor);
 473                 h->minor = aoeminor;
 474                 h->cmd = AOECMD_CFG;
 475
 476 cont:
 477                 dev_put(ifp);
 478         }
 479         rcu_read_unlock();
 480 }
 481
 482 static void
 483 resend(struct aoedev *d, struct frame *f)
 484 {
 485         struct sk_buff *skb;
 486         struct sk_buff_head queue;
 487         struct aoe_hdr *h;
 488         struct aoe_atahdr *ah;
 489         struct aoetgt *t;
 490         char buf[128];
 491         u32 n;
 492
 493         t = f->t;
 494         n = newtag(d);
 495         skb = f->skb;
 496         if (ifrotate(t) == NULL) {
 497                 /* probably can't happen, but set it up to fail anyway */
 498                 pr_info("aoe: resend: no interfaces to rotate to.\n");
 499                 ktcomplete(f, NULL);
 500                 return;
 501         }
 502         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
 503         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
 504
 505         if (!(f->flags & FFL_PROBE)) {
 506                 snprintf(buf, sizeof(buf),
 507                         "%15s e%ld.%d oldtag=%08x@%08lx newtag=%08x s=%pm d=%pm nout=%d\n",
 508                         "retransmit", d->aoemajor, d->aoeminor,
 509                         f->tag, jiffies, n,
 510                         h->src, h->dst, t->nout);
 511                 aoechr_error(buf);
 512         }
 513
 514         f->tag = n;
 515         fhash(f);
 516         h->tag = cpu_to_be32(n);
 517         memcpy(h->dst, t->addr, sizeof h->dst);
 518         memcpy(h->src, t->ifp->nd->dev_addr, sizeof h->src);
 519
 520         skb->dev = t->ifp->nd;
 521         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 522         if (skb == NULL)
 523                 return;
 524         do_gettimeofday(&f->sent);
 525         f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
 526         __skb_queue_head_init(&queue);
 527         __skb_queue_tail(&queue, skb);
 528         aoenet_xmit(&queue);
 529 }
 530
 531 static int
 532 tsince_hr(struct frame *f)
 533 {
 534         struct timeval now;
 535         int n;
 536
 537         do_gettimeofday(&now);
 538         n = now.tv_usec - f->sent.tv_usec;
 539         n += (now.tv_sec - f->sent.tv_sec) * USEC_PER_SEC;
 540
 541         if (n < 0)
 542                 n = -n;
 543
 544         /* For relatively long periods, use jiffies to avoid
 545          * discrepancies caused by updates to the system time.
 546          *
 547          * On system with HZ of 1000, 32-bits is over 49 days
 548          * worth of jiffies, or over 71 minutes worth of usecs.
 549          *
 550          * Jiffies overflow is handled by subtraction of unsigned ints:
 551          * (gdb) print (unsigned) 2 - (unsigned) 0xfffffffe
 552          * $3 = 4
 553          * (gdb)
 554          */
 555         if (n > USEC_PER_SEC / 4) {
 556                 n = ((u32) jiffies) - f->sent_jiffs;
 557                 n *= USEC_PER_SEC / HZ;
 558         }
 559
 560         return n;
 561 }
 562
 563 static int
 564 tsince(u32 tag)
 565 {
 566         int n;
 567
 568         n = jiffies & 0xffff;
 569         n -= tag & 0xffff;
 570         if (n < 0)
 571                 n += 1<<16;
 572         return jiffies_to_usecs(n + 1);
 573 }
 574
 575 static struct aoeif *
 576 getif(struct aoetgt *t, struct net_device *nd)
 577 {
 578         struct aoeif *p, *e;
 579
 580         p = t->ifs;
 581         e = p + NAOEIFS;
 582         for (; p < e; p++)
 583                 if (p->nd == nd)
 584                         return p;
 585         return NULL;
 586 }
 587
 588 static void
 589 ejectif(struct aoetgt *t, struct aoeif *ifp)
 590 {
 591         struct aoeif *e;
 592         struct net_device *nd;
 593         ulong n;
 594
 595         nd = ifp->nd;
 596         e = t->ifs + NAOEIFS - 1;
 597         n = (e - ifp) * sizeof *ifp;
 598         memmove(ifp, ifp+1, n);
 599         e->nd = NULL;
 600         dev_put(nd);
 601 }
 602
 603 static struct frame *
 604 reassign_frame(struct frame *f)
 605 {
 606         struct frame *nf;
 607         struct sk_buff *skb;
 608
 609         nf = newframe(f->t->d);
 610         if (!nf)
 611                 return NULL;
 612         if (nf->t == f->t) {
 613                 aoe_freetframe(nf);
 614                 return NULL;
 615         }
 616
 617         skb = nf->skb;
 618         nf->skb = f->skb;
 619         nf->buf = f->buf;
 620         nf->bcnt = f->bcnt;
 621         nf->lba = f->lba;
 622         nf->bv = f->bv;
 623         nf->bv_off = f->bv_off;
 624         nf->waited = 0;
 625         nf->waited_total = f->waited_total;
 626         nf->sent = f->sent;
 627         nf->sent_jiffs = f->sent_jiffs;
 628         f->skb = skb;
 629
 630         return nf;
 631 }
 632
 633 static void
 634 probe(struct aoetgt *t)
 635 {
 636         struct aoedev *d;
 637         struct frame *f;
 638         struct sk_buff *skb;
 639         struct sk_buff_head queue;
 640         size_t n, m;
 641         int frag;
 642
 643         d = t->d;
 644         f = newtframe(d, t);
 645         if (!f) {
 646                 pr_err("%s %pm for e%ld.%d: %s\n",
 647                         "aoe: cannot probe remote address",
 648                         t->addr,
 649                         (long) d->aoemajor, d->aoeminor,
 650                         "no frame available");
 651                 return;
 652         }
 653         f->flags |= FFL_PROBE;
 654         ifrotate(t);
 655         f->bcnt = t->d->maxbcnt ? t->d->maxbcnt : DEFAULTBCNT;
 656         ata_rw_frameinit(f);
 657         skb = f->skb;
 658         for (frag = 0, n = f->bcnt; n > 0; ++frag, n -= m) {
 659                 if (n < PAGE_SIZE)
 660                         m = n;
 661                 else
 662                         m = PAGE_SIZE;
 663                 skb_fill_page_desc(skb, frag, empty_page, 0, m);
 664         }
 665         skb->len += f->bcnt;
 666         skb->data_len = f->bcnt;
 667         skb->truesize += f->bcnt;
 668
 669         skb = skb_clone(f->skb, GFP_ATOMIC);
 670         if (skb) {
 671                 do_gettimeofday(&f->sent);
 672                 f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
 673                 __skb_queue_head_init(&queue);
 674                 __skb_queue_tail(&queue, skb);
 675                 aoenet_xmit(&queue);
 676         }
 677 }
 678
 679 static long
 680 rto(struct aoedev *d)
 681 {
 682         long t;
 683
 684         t = 2 * d->rttavg >> RTTSCALE;
 685         t += 8 * d->rttdev >> RTTDSCALE;
 686         if (t == 0)
 687                 t = 1;
 688
 689         return t;
 690 }
 691
 692 static void
 693 rexmit_deferred(struct aoedev *d)
 694 {
 695         struct aoetgt *t;
 696         struct frame *f;
 697         struct frame *nf;
 698         struct list_head *pos, *nx, *head;
 699         int since;
 700         int untainted;
 701
 702         count_targets(d, &untainted);
 703
 704         head = &d->rexmitq;
 705         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 706                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 707                 t = f->t;
 708                 if (t->taint) {
 709                         if (!(f->flags & FFL_PROBE)) {
 710                                 nf = reassign_frame(f);
 711                                 if (nf) {
 712                                         if (t->nout_probes == 0
 713                                         && untainted > 0) {
 714                                                 probe(t);
 715                                                 t->nout_probes++;
 716                                         }
 717                                         list_replace(&f->head, &nf->head);
 718                                         pos = &nf->head;
 719                                         aoe_freetframe(f);
 720                                         f = nf;
 721                                         t = f->t;
 722                                 }
 723                         } else if (untainted < 1) {
 724                                 /* don't probe w/o other untainted aoetgts */
 725                                 goto stop_probe;
 726                         } else if (tsince_hr(f) < t->taint * rto(d)) {
 727                                 /* reprobe slowly when taint is high */
 728                                 continue;
 729                         }
 730                 } else if (f->flags & FFL_PROBE) {
 731 stop_probe:             /* don't probe untainted aoetgts */
 732                         list_del(pos);
 733                         aoe_freetframe(f);
 734                         /* leaving d->kicked, because this is routine */
 735                         f->t->d->flags |= DEVFL_KICKME;
 736                         continue;
 737                 }
 738                 if (t->nout >= t->maxout)
 739                         continue;
 740                 list_del(pos);
 741                 t->nout++;
 742                 if (f->flags & FFL_PROBE)
 743                         t->nout_probes++;
 744                 since = tsince_hr(f);
 745                 f->waited += since;
 746                 f->waited_total += since;
 747                 resend(d, f);
 748         }
 749 }
 750
 751 /* An aoetgt accumulates demerits quickly, and successful
 752  * probing redeems the aoetgt slowly.
 753  */
 754 static void
 755 scorn(struct aoetgt *t)
 756 {
 757         int n;
 758
 759         n = t->taint++;
 760         t->taint += t->taint * 2;
 761         if (n > t->taint)
 762                 t->taint = n;
 763         if (t->taint > MAX_TAINT)
 764                 t->taint = MAX_TAINT;
 765 }
 766
 767 static int
 768 count_targets(struct aoedev *d, int *untainted)
 769 {
 770         int i, good;
 771
 772         for (i = good = 0; i < d->ntargets && d->targets[i]; ++i)
 773                 if (d->targets[i]->taint == 0)
 774                         good++;
 775
 776         if (untainted)
 777                 *untainted = good;
 778         return i;
 779 }
 780
 781 static void
 782 rexmit_timer(ulong vp)
 783 {
 784         struct aoedev *d;
 785         struct aoetgt *t;
 786         struct aoeif *ifp;
 787         struct frame *f;
 788         struct list_head *head, *pos, *nx;
 789         LIST_HEAD(flist);
 790         register long timeout;
 791         ulong flags, n;
 792         int i;
 793         int utgts;      /* number of aoetgt descriptors (not slots) */
 794         int since;
 795
 796         d = (struct aoedev *) vp;
 797
 798         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
 799
 800         /* timeout based on observed timings and variations */
 801         timeout = rto(d);
 802
 803         utgts = count_targets(d, NULL);
 804
 805         if (d->flags & DEVFL_TKILL) {
 806                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 807                 return;
 808         }
 809
 810         /* collect all frames to rexmit into flist */
 811         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++) {
 812                 head = &d->factive[i];
 813                 list_for_each_safe(pos, nx, head) {
 814                         f = list_entry(pos, struct frame, head);
 815                         if (tsince_hr(f) < timeout)
 816                                 break;  /* end of expired frames */
 817                         /* move to flist for later processing */
 818                         list_move_tail(pos, &flist);
 819                 }
 820         }
 821
 822         /* process expired frames */
 823         while (!list_empty(&flist)) {
 824                 pos = flist.next;
 825                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
 826                 since = tsince_hr(f);
 827                 n = f->waited_total + since;
 828                 n /= USEC_PER_SEC;
 829                 if (aoe_deadsecs
 830                 && n > aoe_deadsecs
 831                 && !(f->flags & FFL_PROBE)) {
 832                         /* Waited too long.  Device failure.
 833                          * Hang all frames on first hash bucket for downdev
 834                          * to clean up.
 835                          */
 836                         list_splice(&flist, &d->factive[0]);
 837                         aoedev_downdev(d);
 838                         goto out;
 839                 }
 840
 841                 t = f->t;
 842                 n = f->waited + since;
 843                 n /= USEC_PER_SEC;
 844                 if (aoe_deadsecs && utgts > 0
 845                 && (n > aoe_deadsecs / utgts || n > HARD_SCORN_SECS))
 846                         scorn(t); /* avoid this target */
 847
 848                 if (t->maxout != 1) {
 849                         t->ssthresh = t->maxout / 2;
 850                         t->maxout = 1;
 851                 }
 852
 853                 if (f->flags & FFL_PROBE) {
 854                         t->nout_probes--;
 855                 } else {
 856                         ifp = getif(t, f->skb->dev);
 857                         if (ifp && ++ifp->lost > (t->nframes << 1)
 858                         && (ifp != t->ifs || t->ifs[1].nd)) {
 859                                 ejectif(t, ifp);
 860                                 ifp = NULL;
 861                         }
 862                 }
 863                 list_move_tail(pos, &d->rexmitq);
 864                 t->nout--;
 865         }
 866         rexmit_deferred(d);
 867
 868 out:
 869         if ((d->flags & DEVFL_KICKME) && d->blkq) {
 870                 d->flags &= ~DEVFL_KICKME;
 871                 d->blkq->request_fn(d->blkq);
 872         }
 873
 874         d->timer.expires = jiffies + TIMERTICK;
 875         add_timer(&d->timer);
 876
 877         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
 878 }
 879
 880 static unsigned long
 881 rqbiocnt(struct request *r)
 882 {
 883         struct bio *bio;
 884         unsigned long n = 0;
 885
 886         __rq_for_each_bio(bio, r)
 887                 n++;
 888         return n;
 889 }
 890
 891 /* This can be removed if we are certain that no users of the block
 892  * layer will ever use zero-count pages in bios.  Otherwise we have to
 893  * protect against the put_page sometimes done by the network layer.
 894  *
 895  * See http://oss.sgi.com/archives/xfs/2007-01/msg00594.html for
 896  * discussion.
 897  *
 898  * We cannot use get_page in the workaround, because it insists on a
 899  * positive page count as a precondition.  So we use _count directly.
 900  */
 901 static void
 902 bio_pageinc(struct bio *bio)
 903 {
 904         struct bio_vec *bv;
 905         struct page *page;
 906         int i;
 907
 908         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
 909                 page = bv->bv_page;
 910                 /* Non-zero page count for non-head members of
 911                  * compound pages is no longer allowed by the kernel,
 912                  * but this has never been seen here.
 913                  */
 914                 if (unlikely(PageCompound(page)))
 915                         if (compound_trans_head(page) != page) {
 916                                 pr_crit("page tail used for block I/O\n");
 917                                 BUG();
 918                         }
 919                 atomic_inc(&page->_count);
 920         }
 921 }
 922
 923 static void
 924 bio_pagedec(struct bio *bio)
 925 {
 926         struct bio_vec *bv;
 927         int i;
 928
 929         bio_for_each_segment(bv, bio, i)
 930                 atomic_dec(&bv->bv_page->_count);
 931 }
 932
 933 static void
 934 bufinit(struct buf *buf, struct request *rq, struct bio *bio)
 935 {
 936         memset(buf, 0, sizeof(*buf));
 937         buf->rq = rq;
 938         buf->bio = bio;
 939         buf->resid = bio->bi_size;
 940         buf->sector = bio->bi_sector;
 941         bio_pageinc(bio);
 942         buf->bv = bio_iovec(bio);
 943         buf->bv_resid = buf->bv->bv_len;
 944         WARN_ON(buf->bv_resid == 0);
 945 }
 946
 947 static struct buf *
 948 nextbuf(struct aoedev *d)
 949 {
 950         struct request *rq;
 951         struct request_queue *q;
 952         struct buf *buf;
 953         struct bio *bio;
 954
 955         q = d->blkq;
 956         if (q == NULL)
 957                 return NULL;    /* initializing */
 958         if (d->ip.buf)
 959                 return d->ip.buf;
 960         rq = d->ip.rq;
 961         if (rq == NULL) {
 962                 rq = blk_peek_request(q);
 963                 if (rq == NULL)
 964                         return NULL;
 965                 blk_start_request(rq);
 966                 d->ip.rq = rq;
 967                 d->ip.nxbio = rq->bio;
 968                 rq->special = (void *) rqbiocnt(rq);
 969         }
 970         buf = mempool_alloc(d->bufpool, GFP_ATOMIC);
 971         if (buf == NULL) {
 972                 pr_err("aoe: nextbuf: unable to mempool_alloc!\n");
 973                 return NULL;
 974         }
 975         bio = d->ip.nxbio;
 976         bufinit(buf, rq, bio);
 977         bio = bio->bi_next;
 978         d->ip.nxbio = bio;
 979         if (bio == NULL)
 980                 d->ip.rq = NULL;
 981         return d->ip.buf = buf;
 982 }
 983
 984 /* enters with d->lock held */
 985 void
 986 aoecmd_work(struct aoedev *d)
 987 {
 988         rexmit_deferred(d);
 989         while (aoecmd_ata_rw(d))
 990                 ;
 991 }
 992
 993 /* this function performs work that has been deferred until sleeping is OK
 994  */
 995 void
 996 aoecmd_sleepwork(struct work_struct *work)
 997 {
 998         struct aoedev *d = container_of(work, struct aoedev, work);
 999         struct block_device *bd;
1000         u64 ssize;
1001
1002         if (d->flags & DEVFL_GDALLOC)
1003                 aoeblk_gdalloc(d);
1004
1005         if (d->flags & DEVFL_NEWSIZE) {
1006                 ssize = get_capacity(d->gd);
1007                 bd = bdget_disk(d->gd, 0);
1008                 if (bd) {
1009                         mutex_lock(&bd->bd_inode->i_mutex);
1010                         i_size_write(bd->bd_inode, (loff_t)ssize<<9);
1011                         mutex_unlock(&bd->bd_inode->i_mutex);
1012                         bdput(bd);
1013                 }
1014                 spin_lock_irq(&d->lock);
1015                 d->flags |= DEVFL_UP;
1016                 d->flags &= ~DEVFL_NEWSIZE;
1017                 spin_unlock_irq(&d->lock);
1018         }
1019 }
1020
1021 static void
1022 ata_ident_fixstring(u16 *id, int ns)
1023 {
1024         u16 s;
1025
1026         while (ns-- > 0) {
1027                 s = *id;
1028                 *id++ = s >> 8 | s << 8;
1029         }
1030 }
1031
1032 static void
1033 ataid_complete(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, unsigned char *id)
1034 {
1035         u64 ssize;
1036         u16 n;
1037
1038         /* word 83: command set supported */
1039         n = get_unaligned_le16(&id[83 << 1]);
1040
1041         /* word 86: command set/feature enabled */
1042         n |= get_unaligned_le16(&id[86 << 1]);
1043
1044         if (n & (1<<10)) {      /* bit 10: LBA 48 */
1045                 d->flags |= DEVFL_EXT;
1046
1047                 /* word 100: number lba48 sectors */
1048                 ssize = get_unaligned_le64(&id[100 << 1]);
1049
1050                 /* set as in ide-disk.c:init_idedisk_capacity */
1051                 d->geo.cylinders = ssize;
1052                 d->geo.cylinders /= (255 * 63);
1053                 d->geo.heads = 255;
1054                 d->geo.sectors = 63;
1055         } else {
1056                 d->flags &= ~DEVFL_EXT;
1057
1058                 /* number lba28 sectors */
1059                 ssize = get_unaligned_le32(&id[60 << 1]);
1060
1061                 /* NOTE: obsolete in ATA 6 */
1062                 d->geo.cylinders = get_unaligned_le16(&id[54 << 1]);
1063                 d->geo.heads = get_unaligned_le16(&id[55 << 1]);
1064                 d->geo.sectors = get_unaligned_le16(&id[56 << 1]);
1065         }
1066
1067         ata_ident_fixstring((u16 *) &id[10<<1], 10);    /* serial */
1068         ata_ident_fixstring((u16 *) &id[23<<1], 4);     /* firmware */
1069         ata_ident_fixstring((u16 *) &id[27<<1], 20);    /* model */
1070         memcpy(d->ident, id, sizeof(d->ident));
1071
1072         if (d->ssize != ssize)
1073                 printk(KERN_INFO
1074                         "aoe: %pm e%ld.%d v%04x has %llu sectors\n",
1075                         t->addr,
1076                         d->aoemajor, d->aoeminor,
1077                         d->fw_ver, (long long)ssize);
1078         d->ssize = ssize;
1079         d->geo.start = 0;
1080         if (d->flags & (DEVFL_GDALLOC|DEVFL_NEWSIZE))
1081                 return;
1082         if (d->gd != NULL) {
1083                 set_capacity(d->gd, ssize);
1084                 d->flags |= DEVFL_NEWSIZE;
1085         } else
1086                 d->flags |= DEVFL_GDALLOC;
1087         schedule_work(&d->work);
1088 }
1089
1090 static void
1091 calc_rttavg(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, int rtt)
1092 {
1093         register long n;
1094
1095         n = rtt;
1096
1097         /* cf. Congestion Avoidance and Control, Jacobson & Karels, 1988 */
1098         n -= d->rttavg >> RTTSCALE;
1099         d->rttavg += n;
1100         if (n < 0)
1101                 n = -n;
1102         n -= d->rttdev >> RTTDSCALE;
1103         d->rttdev += n;
1104
1105         if (!t || t->maxout >= t->nframes)
1106                 return;
1107         if (t->maxout < t->ssthresh)
1108                 t->maxout += 1;
1109         else if (t->nout == t->maxout && t->next_cwnd-- == 0) {
1110                 t->maxout += 1;
1111                 t->next_cwnd = t->maxout;
1112         }
1113 }
1114
1115 static struct aoetgt *
1116 gettgt(struct aoedev *d, char *addr)
1117 {
1118         struct aoetgt **t, **e;
1119
1120         t = d->targets;
1121         e = t + d->ntargets;
1122         for (; t < e && *t; t++)
1123                 if (memcmp((*t)->addr, addr, sizeof((*t)->addr)) == 0)
1124                         return *t;
1125         return NULL;
1126 }
1127
1128 static void
1129 bvcpy(struct bio_vec *bv, ulong off, struct sk_buff *skb, long cnt)
1130 {
1131         ulong fcnt;
1132         char *p;
1133         int soff = 0;
1134 loop:
1135         fcnt = bv->bv_len - (off - bv->bv_offset);
1136         if (fcnt > cnt)
1137                 fcnt = cnt;
1138         p = page_address(bv->bv_page) + off;
1139         skb_copy_bits(skb, soff, p, fcnt);
1140         soff += fcnt;
1141         cnt -= fcnt;
1142         if (cnt <= 0)
1143                 return;
1144         bv++;
1145         off = bv->bv_offset;
1146         goto loop;
1147 }
1148
1149 void
1150 aoe_end_request(struct aoedev *d, struct request *rq, int fastfail)
1151 {
1152         struct bio *bio;
1153         int bok;
1154         struct request_queue *q;
1155
1156         q = d->blkq;
1157         if (rq == d->ip.rq)
1158                 d->ip.rq = NULL;
1159         do {
1160                 bio = rq->bio;
1161                 bok = !fastfail && test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
1162         } while (__blk_end_request(rq, bok ? 0 : -EIO, bio->bi_size));
1163
1164         /* cf. http://lkml.org/lkml/2006/10/31/28 */
1165         if (!fastfail)
1166                 __blk_run_queue(q);
1167 }
1168
1169 static void
1170 aoe_end_buf(struct aoedev *d, struct buf *buf)
1171 {
1172         struct request *rq;
1173         unsigned long n;
1174
1175         if (buf == d->ip.buf)
1176                 d->ip.buf = NULL;
1177         rq = buf->rq;
1178         bio_pagedec(buf->bio);
1179         mempool_free(buf, d->bufpool);
1180         n = (unsigned long) rq->special;
1181         rq->special = (void *) --n;
1182         if (n == 0)
1183                 aoe_end_request(d, rq, 0);
1184 }
1185
1186 static void
1187 ktiocomplete(struct frame *f)
1188 {
1189         struct aoe_hdr *hin, *hout;
1190         struct aoe_atahdr *ahin, *ahout;
1191         struct buf *buf;
1192         struct sk_buff *skb;
1193         struct aoetgt *t;
1194         struct aoeif *ifp;
1195         struct aoedev *d;
1196         long n;
1197         int untainted;
1198
1199         if (f == NULL)
1200                 return;
1201
1202         t = f->t;
1203         d = t->d;
1204         skb = f->r_skb;
1205         buf = f->buf;
1206         if (f->flags & FFL_PROBE)
1207                 goto out;
1208         if (!skb)               /* just fail the buf. */
1209                 goto noskb;
1210
1211         hout = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(f->skb);
1212         ahout = (struct aoe_atahdr *) (hout+1);
1213
1214         hin = (struct aoe_hdr *) skb->data;
1215         skb_pull(skb, sizeof(*hin));
1216         ahin = (struct aoe_atahdr *) skb->data;
1217         skb_pull(skb, sizeof(*ahin));
1218         if (ahin->cmdstat & 0xa9) {     /* these bits cleared on success */
1219                 pr_err("aoe: ata error cmd=%2.2Xh stat=%2.2Xh from e%ld.%d\n",
1220                         ahout->cmdstat, ahin->cmdstat,
1221                         d->aoemajor, d->aoeminor);
1222 noskb:          if (buf)
1223                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &buf->bio->bi_flags);
1224                 goto out;
1225         }
1226
1227         n = ahout->scnt << 9;
1228         switch (ahout->cmdstat) {
1229         case ATA_CMD_PIO_READ:
1230         case ATA_CMD_PIO_READ_EXT:
1231                 if (skb->len < n) {
1232                         pr_err("%s e%ld.%d.  skb->len=%d need=%ld\n",
1233                                 "aoe: runt data size in read from",
1234                                 (long) d->aoemajor, d->aoeminor,
1235                                skb->len, n);
1236                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &buf->bio->bi_flags);
1237                         break;
1238                 }
1239                 bvcpy(f->bv, f->bv_off, skb, n);
1240         case ATA_CMD_PIO_WRITE:
1241         case ATA_CMD_PIO_WRITE_EXT:
1242                 spin_lock_irq(&d->lock);
1243                 ifp = getif(t, skb->dev);
1244                 if (ifp)
1245                         ifp->lost = 0;
1246                 spin_unlock_irq(&d->lock);
1247                 break;
1248         case ATA_CMD_ID_ATA:
1249                 if (skb->len < 512) {
1250                         pr_info("%s e%ld.%d.  skb->len=%d need=512\n",
1251                                 "aoe: runt data size in ataid from",
1252                                 (long) d->aoemajor, d->aoeminor,
1253                                 skb->len);
1254                         break;
1255                 }
1256                 if (skb_linearize(skb))
1257                         break;
1258                 spin_lock_irq(&d->lock);
1259                 ataid_complete(d, t, skb->data);
1260                 spin_unlock_irq(&d->lock);
1261                 break;
1262         default:
1263                 pr_info("aoe: unrecognized ata command %2.2Xh for %d.%d\n",
1264                         ahout->cmdstat,
1265                         be16_to_cpu(get_unaligned(&hin->major)),
1266                         hin->minor);
1267         }
1268 out:
1269         spin_lock_irq(&d->lock);
1270         if (t->taint > 0
1271         && --t->taint > 0
1272         && t->nout_probes == 0) {
1273                 count_targets(d, &untainted);
1274                 if (untainted > 0) {
1275                         probe(t);
1276                         t->nout_probes++;
1277                 }
1278         }
1279
1280         aoe_freetframe(f);
1281
1282         if (buf && --buf->nframesout == 0 && buf->resid == 0)
1283                 aoe_end_buf(d, buf);
1284
1285         spin_unlock_irq(&d->lock);
1286         aoedev_put(d);
1287         dev_kfree_skb(skb);
1288 }
1289
1290 /* Enters with iocq.lock held.
1291  * Returns true iff responses needing processing remain.
1292  */
1293 static int
1294 ktio(int id)
1295 {
1296         struct frame *f;
1297         struct list_head *pos;
1298         int i;
1299         int actual_id;
1300
1301         for (i = 0; ; ++i) {
1302                 if (i == MAXIOC)
1303                         return 1;
1304                 if (list_empty(&iocq[id].head))
1305                         return 0;
1306                 pos = iocq[id].head.next;
1307                 list_del(pos);
1308                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
1309                 spin_unlock_irq(&iocq[id].lock);
1310                 ktiocomplete(f);
1311
1312                 /* Figure out if extra threads are required. */
1313                 actual_id = f->t->d->aoeminor % ncpus;
1314
1315                 if (!kts[actual_id].active) {
1316                         BUG_ON(id != 0);
1317                         mutex_lock(&ktio_spawn_lock);
1318                         if (!kts[actual_id].active
1319                                 && aoe_ktstart(&kts[actual_id]) == 0)
1320                                 kts[actual_id].active = 1;
1321                         mutex_unlock(&ktio_spawn_lock);
1322                 }
1323                 spin_lock_irq(&iocq[id].lock);
1324         }
1325 }
1326
1327 static int
1328 kthread(void *vp)
1329 {
1330         struct ktstate *k;
1331         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1332         int more;
1333
1334         k = vp;
1335         current->flags |= PF_NOFREEZE;
1336         set_user_nice(current, -10);
1337         complete(&k->rendez);   /* tell spawner we're running */
1338         do {
1339                 spin_lock_irq(k->lock);
1340                 more = k->fn(k->id);
1341                 if (!more) {
1342                         add_wait_queue(k->waitq, &wait);
1343                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1344                 }
1345                 spin_unlock_irq(k->lock);
1346                 if (!more) {
1347                         schedule();
1348                         remove_wait_queue(k->waitq, &wait);
1349                 } else
1350                         cond_resched();
1351         } while (!kthread_should_stop());
1352         complete(&k->rendez);   /* tell spawner we're stopping */
1353         return 0;
1354 }
1355
1356 void
1357 aoe_ktstop(struct ktstate *k)
1358 {
1359         kthread_stop(k->task);
1360         wait_for_completion(&k->rendez);
1361 }
1362
1363 int
1364 aoe_ktstart(struct ktstate *k)
1365 {
1366         struct task_struct *task;
1367
1368         init_completion(&k->rendez);
1369         task = kthread_run(kthread, k, "%s", k->name);
1370         if (task == NULL || IS_ERR(task))
1371                 return -ENOMEM;
1372         k->task = task;
1373         wait_for_completion(&k->rendez); /* allow kthread to start */
1374         init_completion(&k->rendez);    /* for waiting for exit later */
1375         return 0;
1376 }
1377
1378 /* pass it off to kthreads for processing */
1379 static void
1380 ktcomplete(struct frame *f, struct sk_buff *skb)
1381 {
1382         int id;
1383         ulong flags;
1384
1385         f->r_skb = skb;
1386         id = f->t->d->aoeminor % ncpus;
1387         spin_lock_irqsave(&iocq[id].lock, flags);
1388         if (!kts[id].active) {
1389                 spin_unlock_irqrestore(&iocq[id].lock, flags);
1390                 /* The thread with id has not been spawned yet,
1391                  * so delegate the work to the main thread and
1392                  * try spawning a new thread.
1393                  */
1394                 id = 0;
1395                 spin_lock_irqsave(&iocq[id].lock, flags);
1396         }
1397         list_add_tail(&f->head, &iocq[id].head);
1398         spin_unlock_irqrestore(&iocq[id].lock, flags);
1399         wake_up(&ktiowq[id]);
1400 }
1401
1402 struct sk_buff *
1403 aoecmd_ata_rsp(struct sk_buff *skb)
1404 {
1405         struct aoedev *d;
1406         struct aoe_hdr *h;
1407         struct frame *f;
1408         u32 n;
1409         ulong flags;
1410         char ebuf[128];
1411         u16 aoemajor;
1412
1413         h = (struct aoe_hdr *) skb->data;
1414         aoemajor = be16_to_cpu(get_unaligned(&h->major));
1415         d = aoedev_by_aoeaddr(aoemajor, h->minor, 0);
1416         if (d == NULL) {
1417                 snprintf(ebuf, sizeof ebuf, "aoecmd_ata_rsp: ata response "
1418                         "for unknown device %d.%d\n",
1419                         aoemajor, h->minor);
1420                 aoechr_error(ebuf);
1421                 return skb;
1422         }
1423
1424         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1425
1426         n = be32_to_cpu(get_unaligned(&h->tag));
1427         f = getframe(d, n);
1428         if (f) {
1429                 calc_rttavg(d, f->t, tsince_hr(f));
1430                 f->t->nout--;
1431                 if (f->flags & FFL_PROBE)
1432                         f->t->nout_probes--;
1433         } else {
1434                 f = getframe_deferred(d, n);
1435                 if (f) {
1436                         calc_rttavg(d, NULL, tsince_hr(f));
1437                 } else {
1438                         calc_rttavg(d, NULL, tsince(n));
1439                         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1440                         aoedev_put(d);
1441                         snprintf(ebuf, sizeof(ebuf),
1442                                  "%15s e%d.%d    tag=%08x@%08lx s=%pm d=%pm\n",
1443                                  "unexpected rsp",
1444                                  get_unaligned_be16(&h->major),
1445                                  h->minor,
1446                                  get_unaligned_be32(&h->tag),
1447                                  jiffies,
1448                                  h->src,
1449                                  h->dst);
1450                         aoechr_error(ebuf);
1451                         return skb;
1452                 }
1453         }
1454         aoecmd_work(d);
1455
1456         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1457
1458         ktcomplete(f, skb);
1459
1460         /*
1461          * Note here that we do not perform an aoedev_put, as we are
1462          * leaving this reference for the ktio to release.
1463          */
1464         return NULL;
1465 }
1466
1467 void
1468 aoecmd_cfg(ushort aoemajor, unsigned char aoeminor)
1469 {
1470         struct sk_buff_head queue;
1471
1472         __skb_queue_head_init(&queue);
1473         aoecmd_cfg_pkts(aoemajor, aoeminor, &queue);
1474         aoenet_xmit(&queue);
1475 }
1476
1477 struct sk_buff *
1478 aoecmd_ata_id(struct aoedev *d)
1479 {
1480         struct aoe_hdr *h;
1481         struct aoe_atahdr *ah;
1482         struct frame *f;
1483         struct sk_buff *skb;
1484         struct aoetgt *t;
1485
1486         f = newframe(d);
1487         if (f == NULL)
1488                 return NULL;
1489
1490         t = *d->tgt;
1491
1492         /* initialize the headers & frame */
1493         skb = f->skb;
1494         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
1495         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
1496         skb_put(skb, sizeof *h + sizeof *ah);
1497         memset(h, 0, skb->len);
1498         f->tag = aoehdr_atainit(d, t, h);
1499         fhash(f);
1500         t->nout++;
1501         f->waited = 0;
1502         f->waited_total = 0;
1503
1504         /* set up ata header */
1505         ah->scnt = 1;
1506         ah->cmdstat = ATA_CMD_ID_ATA;
1507         ah->lba3 = 0xa0;
1508
1509         skb->dev = t->ifp->nd;
1510
1511         d->rttavg = RTTAVG_INIT;
1512         d->rttdev = RTTDEV_INIT;
1513         d->timer.function = rexmit_timer;
1514
1515         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1516         if (skb) {
1517                 do_gettimeofday(&f->sent);
1518                 f->sent_jiffs = (u32) jiffies;
1519         }
1520
1521         return skb;
1522 }
1523
1524 static struct aoetgt **
1525 grow_targets(struct aoedev *d)
1526 {
1527         ulong oldn, newn;
1528         struct aoetgt **tt;
1529
1530         oldn = d->ntargets;
1531         newn = oldn * 2;
1532         tt = kcalloc(newn, sizeof(*d->targets), GFP_ATOMIC);
1533         if (!tt)
1534                 return NULL;
1535         memmove(tt, d->targets, sizeof(*d->targets) * oldn);
1536         d->tgt = tt + (d->tgt - d->targets);
1537         kfree(d->targets);
1538         d->targets = tt;
1539         d->ntargets = newn;
1540
1541         return &d->targets[oldn];
1542 }
1543
1544 static struct aoetgt *
1545 addtgt(struct aoedev *d, char *addr, ulong nframes)
1546 {
1547         struct aoetgt *t, **tt, **te;
1548
1549         tt = d->targets;
1550         te = tt + d->ntargets;
1551         for (; tt < te && *tt; tt++)
1552                 ;
1553
1554         if (tt == te) {
1555                 tt = grow_targets(d);
1556                 if (!tt)
1557                         goto nomem;
1558         }
1559         t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_ATOMIC);
1560         if (!t)
1561                 goto nomem;
1562         t->nframes = nframes;
1563         t->d = d;
1564         memcpy(t->addr, addr, sizeof t->addr);
1565         t->ifp = t->ifs;
1566         aoecmd_wreset(t);
1567         t->maxout = t->nframes / 2;
1568         INIT_LIST_HEAD(&t->ffree);
1569         return *tt = t;
1570
1571  nomem:
1572         pr_info("aoe: cannot allocate memory to add target\n");
1573         return NULL;
1574 }
1575
1576 static void
1577 setdbcnt(struct aoedev *d)
1578 {
1579         struct aoetgt **t, **e;
1580         int bcnt = 0;
1581
1582         t = d->targets;
1583         e = t + d->ntargets;
1584         for (; t < e && *t; t++)
1585                 if (bcnt == 0 || bcnt > (*t)->minbcnt)
1586                         bcnt = (*t)->minbcnt;
1587         if (bcnt != d->maxbcnt) {
1588                 d->maxbcnt = bcnt;
1589                 pr_info("aoe: e%ld.%d: setting %d byte data frames\n",
1590                         d->aoemajor, d->aoeminor, bcnt);
1591         }
1592 }
1593
1594 static void
1595 setifbcnt(struct aoetgt *t, struct net_device *nd, int bcnt)
1596 {
1597         struct aoedev *d;
1598         struct aoeif *p, *e;
1599         int minbcnt;
1600
1601         d = t->d;
1602         minbcnt = bcnt;
1603         p = t->ifs;
1604         e = p + NAOEIFS;
1605         for (; p < e; p++) {
1606                 if (p->nd == NULL)
1607                         break;          /* end of the valid interfaces */
1608                 if (p->nd == nd) {
1609                         p->bcnt = bcnt; /* we're updating */
1610                         nd = NULL;
1611                 } else if (minbcnt > p->bcnt)
1612                         minbcnt = p->bcnt; /* find the min interface */
1613         }
1614         if (nd) {
1615                 if (p == e) {
1616                         pr_err("aoe: device setifbcnt failure; too many interfaces.\n");
1617                         return;
1618                 }
1619                 dev_hold(nd);
1620                 p->nd = nd;
1621                 p->bcnt = bcnt;
1622         }
1623         t->minbcnt = minbcnt;
1624         setdbcnt(d);
1625 }
1626
1627 void
1628 aoecmd_cfg_rsp(struct sk_buff *skb)
1629 {
1630         struct aoedev *d;
1631         struct aoe_hdr *h;
1632         struct aoe_cfghdr *ch;
1633         struct aoetgt *t;
1634         ulong flags, aoemajor;
1635         struct sk_buff *sl;
1636         struct sk_buff_head queue;
1637         u16 n;
1638
1639         sl = NULL;
1640         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
1641         ch = (struct aoe_cfghdr *) (h+1);
1642
1643         /*
1644          * Enough people have their dip switches set backwards to
1645          * warrant a loud message for this special case.
1646          */
1647         aoemajor = get_unaligned_be16(&h->major);
1648         if (aoemajor == 0xfff) {
1649                 printk(KERN_ERR "aoe: Warning: shelf address is all ones.  "
1650                         "Check shelf dip switches.\n");
1651                 return;
1652         }
1653         if (aoemajor == 0xffff) {
1654                 pr_info("aoe: e%ld.%d: broadcast shelf number invalid\n",
1655                         aoemajor, (int) h->minor);
1656                 return;
1657         }
1658         if (h->minor == 0xff) {
1659                 pr_info("aoe: e%ld.%d: broadcast slot number invalid\n",
1660                         aoemajor, (int) h->minor);
1661                 return;
1662         }
1663
1664         n = be16_to_cpu(ch->bufcnt);
1665         if (n > aoe_maxout)     /* keep it reasonable */
1666                 n = aoe_maxout;
1667
1668         d = aoedev_by_aoeaddr(aoemajor, h->minor, 1);
1669         if (d == NULL) {
1670                 pr_info("aoe: device allocation failure\n");
1671                 return;
1672         }
1673
1674         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1675
1676         t = gettgt(d, h->src);
1677         if (t) {
1678                 t->nframes = n;
1679                 if (n < t->maxout)
1680                         aoecmd_wreset(t);
1681         } else {
1682                 t = addtgt(d, h->src, n);
1683                 if (!t)
1684                         goto bail;
1685         }
1686         n = skb->dev->mtu;
1687         n -= sizeof(struct aoe_hdr) + sizeof(struct aoe_atahdr);
1688         n /= 512;
1689         if (n > ch->scnt)
1690                 n = ch->scnt;
1691         n = n ? n * 512 : DEFAULTBCNT;
1692         setifbcnt(t, skb->dev, n);
1693
1694         /* don't change users' perspective */
1695         if (d->nopen == 0) {
1696                 d->fw_ver = be16_to_cpu(ch->fwver);
1697                 sl = aoecmd_ata_id(d);
1698         }
1699 bail:
1700         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1701         aoedev_put(d);
1702         if (sl) {
1703                 __skb_queue_head_init(&queue);
1704                 __skb_queue_tail(&queue, sl);
1705                 aoenet_xmit(&queue);
1706         }
1707 }
1708
1709 void
1710 aoecmd_wreset(struct aoetgt *t)
1711 {
1712         t->maxout = 1;
1713         t->ssthresh = t->nframes / 2;
1714         t->next_cwnd = t->nframes;
1715 }
1716
1717 void
1718 aoecmd_cleanslate(struct aoedev *d)
1719 {
1720         struct aoetgt **t, **te;
1721
1722         d->rttavg = RTTAVG_INIT;
1723         d->rttdev = RTTDEV_INIT;
1724         d->maxbcnt = 0;
1725
1726         t = d->targets;
1727         te = t + d->ntargets;
1728         for (; t < te && *t; t++)
1729                 aoecmd_wreset(*t);
1730 }
1731
1732 void
1733 aoe_failbuf(struct aoedev *d, struct buf *buf)
1734 {
1735         if (buf == NULL)
1736                 return;
1737         buf->resid = 0;
1738         clear_bit(BIO_UPTODATE, &buf->bio->bi_flags);
1739         if (buf->nframesout == 0)
1740                 aoe_end_buf(d, buf);
1741 }
1742
1743 void
1744 aoe_flush_iocq(void)
1745 {
1746         int i;
1747
1748         for (i = 0; i < ncpus; i++) {
1749                 if (kts[i].active)
1750                         aoe_flush_iocq_by_index(i);
1751         }
1752 }
1753
1754 void
1755 aoe_flush_iocq_by_index(int id)
1756 {
1757         struct frame *f;
1758         struct aoedev *d;
1759         LIST_HEAD(flist);
1760         struct list_head *pos;
1761         struct sk_buff *skb;
1762         ulong flags;
1763
1764         spin_lock_irqsave(&iocq[id].lock, flags);
1765         list_splice_init(&iocq[id].head, &flist);
1766         spin_unlock_irqrestore(&iocq[id].lock, flags);
1767         while (!list_empty(&flist)) {
1768                 pos = flist.next;
1769                 list_del(pos);
1770                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
1771                 d = f->t->d;
1772                 skb = f->r_skb;
1773                 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1774                 if (f->buf) {
1775                         f->buf->nframesout--;
1776                         aoe_failbuf(d, f->buf);
1777                 }
1778                 aoe_freetframe(f);
1779                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1780                 dev_kfree_skb(skb);
1781                 aoedev_put(d);
1782         }
1783 }
1784
1785 int __init
1786 aoecmd_init(void)
1787 {
1788         void *p;
1789         int i;
1790         int ret;
1791
1792         /* get_zeroed_page returns page with ref count 1 */
1793         p = (void *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL | __GFP_REPEAT);
1794         if (!p)
1795                 return -ENOMEM;
1796         empty_page = virt_to_page(p);
1797
1798         ncpus = num_online_cpus();
1799
1800         iocq = kcalloc(ncpus, sizeof(struct iocq_ktio), GFP_KERNEL);
1801         if (!iocq)
1802                 return -ENOMEM;
1803
1804         kts = kcalloc(ncpus, sizeof(struct ktstate), GFP_KERNEL);
1805         if (!kts) {
1806                 ret = -ENOMEM;
1807                 goto kts_fail;
1808         }
1809
1810         ktiowq = kcalloc(ncpus, sizeof(wait_queue_head_t), GFP_KERNEL);
1811         if (!ktiowq) {
1812                 ret = -ENOMEM;
1813                 goto ktiowq_fail;
1814         }
1815
1816         mutex_init(&ktio_spawn_lock);
1817
1818         for (i = 0; i < ncpus; i++) {
1819                 INIT_LIST_HEAD(&iocq[i].head);
1820                 spin_lock_init(&iocq[i].lock);
1821                 init_waitqueue_head(&ktiowq[i]);
1822                 snprintf(kts[i].name, sizeof(kts[i].name), "aoe_ktio%d", i);
1823                 kts[i].fn = ktio;
1824                 kts[i].waitq = &ktiowq[i];
1825                 kts[i].lock = &iocq[i].lock;
1826                 kts[i].id = i;
1827                 kts[i].active = 0;
1828         }
1829         kts[0].active = 1;
1830         if (aoe_ktstart(&kts[0])) {
1831                 ret = -ENOMEM;
1832                 goto ktstart_fail;
1833         }
1834         return 0;
1835
1836 ktstart_fail:
1837         kfree(ktiowq);
1838 ktiowq_fail:
1839         kfree(kts);
1840 kts_fail:
1841         kfree(iocq);
1842
1843         return ret;
1844 }
1845
1846 void
1847 aoecmd_exit(void)
1848 {
1849         int i;
1850
1851         for (i = 0; i < ncpus; i++)
1852                 if (kts[i].active)
1853                         aoe_ktstop(&kts[i]);
1854
1855         aoe_flush_iocq();
1856
1857         /* Free up the iocq and thread speicific configuration
1858         * allocated during startup.
1859         */
1860         kfree(iocq);
1861         kfree(kts);
1862         kfree(ktiowq);
1863
1864         free_page((unsigned long) page_address(empty_page));
1865         empty_page = NULL;
1866 }